發(fā)動機(jī)等離子制氫系統(tǒng)控制臺的實(shí)現(xiàn).pdf

1、研究發(fā)現(xiàn)，汽車發(fā)動機(jī)工作時，噴入一定量的氫氣可以提高燃油的燃燒效率。改進(jìn)發(fā)動機(jī)加入一個制氫的設(shè)備輔助發(fā)動機(jī)工作，并在汽車上推廣使用的話，將會很大程度上緩解汽車領(lǐng)域的能源危機(jī)問題，并改善汽車尾氣的排放。等離子制氫反應(yīng)快、反應(yīng)器占空間小，因此論文搭建了一種新型的車載制氫的原型系統(tǒng)的試驗(yàn)裝置，采用微波激發(fā)等離子體反應(yīng)進(jìn)行制氫。反應(yīng)過程中要實(shí)現(xiàn)對原料流量，環(huán)境溫度及壓強(qiáng)的控制，因此編寫了監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對管路的檢測及對試驗(yàn)臺回路各設(shè)備的控制，主要工

2、作如下:
　　首先，本論文研究了等離子體的性質(zhì)，并搭建了等離子制氫的試驗(yàn)平臺，包括運(yùn)行監(jiān)控軟件的微機(jī)、制氫反應(yīng)回路、微波系統(tǒng)、光纖光譜儀、I/O前端模塊。試驗(yàn)采用乙醇、水、空氣為制氫原料，微波系統(tǒng)激發(fā)等離子體并提供重整反應(yīng)能量，I/O前端實(shí)現(xiàn)監(jiān)控軟件與設(shè)備的通信，光纖光譜儀用于采集反應(yīng)過程中各粒子的發(fā)射光譜。
　　其次，研究了等離子體光譜信息診斷方法，試驗(yàn)后期需要通過發(fā)射光譜對等離子體反應(yīng)過程的機(jī)理進(jìn)行分析，以便分析對原料的

3、需求和環(huán)境的要求，最終獲得最佳制氫點(diǎn)。并分析試驗(yàn)中的控制需求，研究PID控制算法及其參數(shù)整定方法。試驗(yàn)初期對流量采用開環(huán)控制，溫度和壓強(qiáng)采用閉環(huán)控制，可以滿足試驗(yàn)所需的控制要求。
　　再次，監(jiān)控軟件界面用Matlab GUI編寫，通信協(xié)議選用Modbus RTU協(xié)議，通過對流量、溫度、壓強(qiáng)傳感器的檢測及開關(guān)量的控制，實(shí)現(xiàn)流量、溫度、壓強(qiáng)的計(jì)算機(jī)控制。軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對反應(yīng)環(huán)境中流量、溫度、壓強(qiáng)等數(shù)據(jù)的采集并實(shí)時顯示，并根據(jù)設(shè)置面板中的