[发明专利]柴油机脉冲负载测试方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机测试技术，尤其涉及一种柴油机脉冲负载测试方法和一种柴油机脉冲负载测试装置。

背景技术

在舰艇消磁项目中，柴油机在实际应用中要完成舰艇的消磁工作，因此，在对柴油机进行测试时，需要在柴油机工作在1000rpm转速的情况下对柴油机进行脉冲负载测试，即对柴油机输出功率进行阶梯式的脉冲控制，测试柴油机在瞬间实现功率突升突降的性能。

图1为现有的柴油机测试系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括：励磁电阻Rlt、续流二极管D1、场效应管Q1、励磁线圈L1、励磁发电机11、励磁整流器12、主线圈L2、主发电机13、主整流器14和水电阻15。其中，励磁电阻Rlt、续流二极管D1、场效应管Q1和励磁线圈L1组成柴油机的励磁电路。输入信号P1通过场效应管Q1的导通与关断控制流过励磁发电机11的励磁线圈L1的励磁电流。励磁发电机11发出的三相交流电通过励磁整流器12整流后，为主发电机13的励磁线圈L2供电，主发电机13发出的三相交流电经主整流器14整流后向水阻15供电，通过测量水电阻15的功率，测量柴油机的输出功率。

目前，采用图1所示的柴油机测试系统，柴油机脉冲负载测试方法包括手动控制方式和比例积分(Proportional Integral，简称PI)控制方式两种。

在手动控制方式的柴油机脉冲负载测试方法中，励磁电阻Rlt采用滑线变阻器，通过手动控制滑线变阻器调节励磁电流，从而调节柴油机的输出功率。由于采用人工手动操作，因而此种控制方式的准确性和稳定性差，当测试工况频繁变化的时候，手动操作会造成柴油机状态不稳、振动过大、排放超标等，无法实现在瞬间完成柴油机输出功率的突升突降。

在PI控制方式的柴油机脉冲负载测试方法中，采用柴油机微机控制系统对图1所示的柴油机测试系统进行控制。柴油机微机控制系统通过上位机接收控制指令，控制柴油机的转速、恒功率、实时异步通讯等。其中，对于柴油机的输出功率的控制方法为：利用PI调节器调节输入信号P1，通过输入信号P1调节励磁电流，从而调节柴油机的输出功率。由于PI调节器的作用，励磁电流具有一定的上升和下降率，因此柴油机输出功率不能实现瞬间突变，无法对柴油机的输出功率进行阶梯式的脉冲变化控制。

总之，采用现有的柴油机脉冲负载测试方法，无法对柴油机输出功率进行阶梯式的脉冲控制。

发明内容

本发明提供一种柴油机脉冲负载测试方法，用以解决现有技术中的缺陷，实现对柴油机输出功率进行阶梯式的脉冲控制。

本发明还提供一种柴油机脉冲负载测试装置，用以解决现有技术中的缺陷，实现对柴油机输出功率进行阶梯式的脉冲控制。

本发明提供一种柴油机脉冲负载测试方法，包括：

将柴油机的转速调整为目标转速；

根据所述柴油机的目标输出功率查询脉冲宽度与输出功率的对应关系，获取脉冲调制信号的脉冲宽度；

采用所述脉冲宽度的脉冲调制信号控制所述柴油机的励磁电流；

测量所述柴油机的输出功率。

如上所述的柴油机脉冲负载测试方法，其中，所述根据所述柴油机的目标输出功率查询脉冲宽度与输出功率的对应关系之前还包括：

分别测量采用多种脉冲宽度的脉冲调制信号控制所述柴油机的励磁电流时的柴油机的输出功率，获取所述脉冲宽度与输出功率的对应关系。

如上所述的柴油机脉冲负载测试方法，其中，所述根据所述柴油机的目标输出功率查询脉冲宽度与输出功率的对应关系之后还包括：根据所述脉冲宽度与输出功率的对应关系进行插值计算，获取所述目标输出功率对应的脉冲调制信号的脉冲宽度。

如上所述的柴油机脉冲负载测试方法，其中，所述将柴油机的转速调整为获取的目标转速之前还包括：

获取所述柴油机的目标转速和目标功率。

如上所述的柴油机脉冲负载测试方法，其中，所述获取所述柴油机的目标转速和目标功率包括：

采用串行通信协议获取上位机输入的所述柴油机的目标转速和目标功率。

本发明还公开了一种柴油机脉冲负载测试装置，包括：

转速控制器，用于将柴油机的转速调整为目标转速；

脉冲控制器，用于根据所述柴油机的目标输出功率查询脉冲宽度与输出功率的对应关系，获取脉冲调制信号的脉冲宽度，并根据该脉冲宽度控制所述脉冲驱动电路输出脉冲调制信号；

脉冲驱动电路，用于在所述脉冲控制器的控制下，生成所述脉冲宽度的脉冲调制信号并传送到所述柴油机的励磁电路，以控制所述柴油机的励磁电流；

测量模块，用于测量所述柴油机的输出功率。