節能減排與可再生能源叢書：氫燃料內燃機異常燃燒與優化控制技術

　　《節能減排與可再生能源叢書：氫燃料內燃機異常燃燒與優化控制技術》是在總結國家自然科學基金項目等課題的研究進展和研究成果基礎上整理完成的。《節能減排與可再生能源叢書：氫燃料內燃機異常燃燒與優化控制技術》系統介紹了氫燃料內燃機異常燃燒分析及其控制技術。全書共分7章，分別講述氫燃料內燃機的異常燃燒，氫燃料內燃機電控系統與試驗系統，氫燃料內燃機異常燃燒的抑制方法，氫燃料內燃機的異常燃燒診斷，氫燃料內燃機監測系統的構建，氫燃料內燃機的NO2排放特性及控制技術，以及氫燃料內燃機燃燒過程的優化控制技術。
　　《節能減排與可再生能源叢書：氫燃料內燃機異常燃燒與優化控制技術》可供從事氫燃料內燃機、氫能動力應用、代用燃料氣體發動機研究的博士及碩士研究生、高等學校相關專業的教師、相關科研院所和企業的科技人員參考。

第1章 氫燃料內燃機的異常燃燒
1.1 氫燃料內燃機異常燃燒的基本概念
1.1.1 氫燃料內燃機異常燃燒的分類
1.1.2 氫發動機異常燃燒的基本概念
1.2 氫發動機的異常燃燒機理
1.2.1 氫發動機早燃現象
1.2.2 氫發動機的回火現象
1.2.3 氫發動機的燃燒循環變動
1.2.4 氫發動機燃燒初期的壓力升高率太高現象分析
1.2.5 早燃與燃燒反應速率的關係
1.2.6 氫發動機狀態參數對回火的影響
1.2.7 早燃與回火的關係

第2章 氫燃料內燃機電控系統與試驗系統
2.1 氫燃料內燃機試驗系統
2.1.1 氫燃料內燃機試驗系統概況
2.1.2 氫供應系統
2.1.3 氫發動機測試系統
2.2 氫燃料發動機電控系統硬件設計過程
2.2.1 氫燃料發動機對電控系統的要求
2.2.2 氫燃料發動機電控系統硬件設計過程
2.3 氫燃料內燃機電控系統硬件設計
2.3.1 氫燃料內燃機電控系統硬件的總體設計
2.3.2 氫燃料內燃機異常燃燒的檢測方法與硬件設計
2.4 氫燃料內燃機優化控制策略
2.4.1 優化控制思想
2.4.2 優化控制策略
2.5 氫燃料內燃機電控系統軟件設計
2.5.1 主程序設計
2.5.2 軟件架構與軟件執行
2.5.3 主要模塊設計

第3章 氫燃料內燃機異常燃燒的抑制方法
3.1 進氣道中引入部分氣體形成預混合氣或平行進氣方案
3.2 廢氣再循環方案
3.3 進氣歧管噴水方案
3.4 液氫供氫系統
3.5 採用缸內噴射方式供氫
3.6 優化噴氫正時和點火正時
3.7 多路並行噴氫方式與異常燃燒控制方法
3.7.1 延時噴氫、並行多路噴氫系統及噴氫控制策略
3.7.2 早燃發生後的抑制方案
3.7.3 回火發生後的抑制方案

第4章 氫燃料內燃機的異常燃燒診斷
4.1 發動機診斷技術的研究現狀
4.2 基於提升小波的早燃信號分析
4.2.1 提升小波基本理論
4.2.2 仿真結果與分析
4.3 利用提升小波包分析過量空氣係數對異常燃燒的影響
4.3.1 提升小波包原理
4.3.2 過量空氣係數對異常燃燒的影響
4.4 氫發動機異常燃燒的經驗模態分解
4.4.1 EMD的基本理論
4.4.2 氫發動機壓力信號的EMD分解
4.5 基於徑向基函數網絡的氫發動機異常燃燒診斷
4.5.1 徑向基函數網絡診斷異常燃燒流程
4.5.2 由異常燃燒提取RBF學習樣本
4.5.3 RBF網絡的訓練
4.5.4 氫發動機異常燃燒故障診斷研究實例
4.6 基於曲軸位置信號瞬時角加速度的異常燃燒診斷
4.7 基於進氣壓力傳感器的回火診斷
4.8 基於貝葉斯網絡的點火故障診斷
4.9 基於CFD模擬的回火診斷

第5章 氫燃料內燃機監測系統的構建
5.1 虛擬儀器技術
5.2 虛擬儀器系統的構成
5.2.1 虛擬儀器的硬件裝置
5.2.2 虛擬儀器的軟件系統
5.3 圖形化編程語言LabVIEW
5.4 氫燃料發動機監測的設計
5.4.1 氫發動機常用傳感器
5.4.2 發動機信號採樣分析定理
5.4.3 數據採集卡
5.4.4 氫發動機監測系統的軟件平台

第6章 氫燃料內燃機的NO2排放特性及控制技術
6.1 NO2產生的機理
6.2 NO2排放特性
6.2.1 K5A氫發動機的NO2排放特性
6.2.2 氫發動機和汽油機NO2排放量的比較
6.3 NO2排放量控制策略
6.4 NO2排放量控制技術
6.4.1 採用稀薄混合氣快速燃燒技術
6.4.2 優化供氫方式與噴氫正時、點火正時等參數
6.4.3 應用廢氣再循環或進氣管噴水

第7章 氫燃料內燃機燃燒過程的優化控制技術
7.1 氫燃料內燃機的最優控制模型
7.2 分工況與多目標的氫內燃機的優化控制方法與技術
7.2.1 建立分工況的目標函數與約束條件
7.2.2 氫發動機雙模式控制方法與技術
7.2.3 雙模式控制系統軟件設計
7.2.4 改進的模糊神經網絡模型
7.2.5 模糊神經網絡求解最優控制模型
7.2.6 計算結果和試驗結果的對比及分析
7.3 氫內燃機的多目標集成優化控制方法與技術
7.3.1 基於遺傳算法的多目標集成優化控制設計
7.3.2 計算結果與試驗結果的對比與分析
7.4 基於非線性規劃理論和遺傳算法的優化控制方法與技術
7.4.1 多約束轉化為無約束
7.4.2 多目標轉化為單目標
7.4.3 遺傳算法求解
7.4.4 計算結果與試驗結果的對比與分析