柴油機(jī)調(diào)速用大工作能力直流力矩電機(jī)執(zhí)行器控制技術(shù)研究.pdf

1、針對國內(nèi)大功率柴油機(jī)調(diào)速器嚴(yán)重依賴于國外進(jìn)口的現(xiàn)狀，研究發(fā)現(xiàn)國內(nèi)調(diào)速技術(shù)的短板是電子調(diào)速執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出能力滿足不了大功率柴油機(jī)調(diào)油機(jī)構(gòu)力矩需求，為此本文設(shè)計了一款大功率柴油機(jī)調(diào)速用的電機(jī)執(zhí)行器。
　　本文首先分析了大功率柴油機(jī)電子調(diào)速執(zhí)行器的需求，并以某型大功率柴油機(jī)為研究對象確定了調(diào)速需求指標(biāo)。以需求為目標(biāo)，進(jìn)行電機(jī)選型計算，確定使用兩臺直流力矩電機(jī)同軸串聯(lián)并配以減速裝置輸出，以滿足大功率柴油機(jī)對執(zhí)行器工作能力的要求。為實現(xiàn)電機(jī)執(zhí)

2、行器的精確位置閉環(huán)控制，選取了霍爾式位置傳感器、測速發(fā)電機(jī)、電流互感器分別作為電機(jī)執(zhí)行器輸出軸位置信號、電機(jī)轉(zhuǎn)速信號、電機(jī)電樞電流信號采集傳感器。由于電機(jī)執(zhí)行器的驅(qū)動電壓高達(dá)96V，以IR2184S為功率管驅(qū)動芯片改進(jìn)了“H”橋驅(qū)動電路，并設(shè)計了驅(qū)動邏輯電路，位置信號、速度信號、電流信號采集調(diào)理電路，并對驅(qū)動電路中“地”的問題進(jìn)行的分析研究。
　　本文基于快速控制原型仿真技術(shù)搭建了電機(jī)執(zhí)行器控制策略。搭建了以dSPACE公司的DS

3、1103板卡為控制核心的快速控制原型仿真平臺。針對有刷直流力矩電機(jī)對安裝在執(zhí)行器上的位置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器的干擾問題，設(shè)計了位置信號、速度信號濾波模塊。分析研究了電機(jī)換向控制機(jī)理，搭建了直流電機(jī)換向控制策略，總結(jié)了換向控制原則?；贛ATLAB/Simulink設(shè)計搭建了位置單閉環(huán)PID控制策略、位置—轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)PID控制策略，并在電機(jī)執(zhí)行器快速控制仿真平臺上進(jìn)行驗證，實驗證明:位置—轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)PID控制策略滿足控制響應(yīng)速度、穩(wěn)態(tài)誤差等