二冲程点燃式重油发动机控制系统硬件在环研究
Hardware-in-the-Loop Research on Control System of Two-Stroke Spark Ignition Heavy Fuel Engine
DOI: 10.12677/dsc.2025.144032, PDF,   
作者: 杨豪杰, 暴秀超*, 张龙辉, 胡 洋:西华大学汽车与交通学院,四川 成都
关键词: 二冲程发动机控制系统硬件在环Two-Stroke Engine Control System Hardware-in-the-Loop
摘要: 随着电子信息技术和现代控制理论持续发展,对发动机精确控制的要求愈发严苛。本文针对发动机控制系统的需求,利用GT-Power软件搭建二冲程发动机模型,通过对比验证,动力性最大误差不超过5%。并结合已设计好的基于MC9S12XS128主控芯片的发动机ECU控制器和Simulink软件环境下搭建的应用层控制软件,将GT-Power发动机模型与应用层控制软件进行联合仿真,对控制软件进行了初步验证,也为后续控制策略的设计和优化提供了基础条件。其次,为进一步验证控制系统实际性能,本文搭建了发动机控制系统硬件在环平台,分别测试信号接口模拟器的模拟电压信号和发动机ECU控制器的控制信号。测试结果表明,信号接口模拟器的模拟电压信号准确,所设计的控制系统实时性好,准确性较高。
Abstract: With the continuous development of electronic information technology and modern control theory, the requirements for precise engine control have become increasingly stringent. Addressing the requirements of the engine control system, a two-stroke engine model was constructed using GT-Power software. Through comparative verification, the maximum error in power performance was found to not exceed 5%. And combining the already designed engine ECU controller based on the MC9S12XS128 main control chip with the application layer control software built in the Simulink software environment, co-simulation of the GT-Power engine model with the application-layer control software was conducted, providing preliminary verification of the control software and establishing a foundation for the subsequent design and optimization of control strategies. To further validate the practical performance of the control system, a hardware-in-the-loop (HiL) platform for the engine control system was built. This platform was used to test the simulated voltage signals of the signal interface simulator and the control signals of the engine ECU controller, respectively. The test results show that the simulated voltage signals from the signal interface simulator are accurate, and the designed control system exhibits good real-time performance and high accuracy.
文章引用:杨豪杰, 暴秀超, 张龙辉, 胡洋. 二冲程点燃式重油发动机控制系统硬件在环研究[J]. 动力系统与控制, 2025, 14(4): 316-326. https://doi.org/10.12677/dsc.2025.144032

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