● 摘要
本论文对气动发动机输出特性与转速的关系以及气动发动机转速的影响因素两个方面进行了理论研究，并进行了气动发动机的台架试验以及气动发动机整车匹配控制单元的初步开发，具体工作如下：
首先，通过对气动发动机工作原理的分析，结合流体力学、工程热力学等知识，对气动发动机的工作过程进行了数学建模。利用Matlab/Simulink对数学模型进行了仿真，得出气动发动机的输出扭矩，输出功率和效率特性，借鉴传统内燃机的研究方法，分析了这三个特性与气动发动机转速的关系。发现气动发动机的输出扭矩随转速的上升是单调下降的；而输出功率在转速上升的过程中有最大值；效率随着转速的上升单调下降。
接着装配了气动发动机的二代样机，并对二代样机进行台架实验，得到二代样机的输出特性曲线，通过对比发现实验结果同仿真结果较为相符，并进行了误差分析，验证了数学模型的准确性。
通过仿真和实验研究发现气动发动机的输出特性同转速息息相关，为了明确在发动机本体设计上影响输出转速的因素，将工作模型进行了无因次化处理。利用无因次模型研究了气动发动机稳定无因次转速同无因次进气持续角等九个参数的关系，并分析了不同影响参数对无因次转速的影响率。
最后对气动发动机进气系统进行了设计，并开发了电子控制模块，结合电子脚踏板控制电气比例阀，对气动发动机的进气压力进行调节，从而达到调节气动发动机工作转速的目的。