基于電動鉆機的柴油發(fā)電機組控制器的研究.pdf

1、隨著電動鉆機電控系統(tǒng)向著智能化、數(shù)字化和網絡化發(fā)展,已有的柴油發(fā)電機組控制器已不能滿足鉆機電控系統(tǒng)的發(fā)展要求。為了使電動鉆機電控系統(tǒng)的功能進一步完善,實現(xiàn)對柴油發(fā)電機組的遠程監(jiān)測和控制,因此需要研究設計集數(shù)字控制與總線通信為一體的發(fā)電機組控制器。
　　 本文選用TI公司的TMS320F2812作為控制器的主控芯片,利用其強大的計算能力和豐富的外設實現(xiàn)了柴油機的轉速和發(fā)電機的電壓控制以及與西門子PLC的總線通信,其中轉速控制采用轉

2、速環(huán)和電流環(huán)的雙閉環(huán)控制,電壓控制采用電壓環(huán)和電流環(huán)的雙閉環(huán)控制,采用eCAN總線與PROFIBUS總線協(xié)議轉換實現(xiàn)DSP與PLC的通信。
　　 在硬件設計方面,采用模塊化的設計思想,有利于進行功能擴展和維護。控制模塊利用光電編碼器以及各種傳感器完成轉速以及電壓、電流和功率等反饋信號的測量,將反饋信號送入DSP中按照軟件設計中的算法進行控制運算,輸出控制信號經隔離后對轉速、電壓等控制量進行調節(jié)完成閉環(huán)控制；通信模塊利用eCAN-

3、PROFIBUS協(xié)議轉換單元結合軟件設計完成運行參數(shù)的上傳以及控制指令的接收。
　　 在軟件設計方面,采用結構化的編程思想,有利于進行程序測試和維護。利用中斷子程序完成反饋信號A／D輸入、控制算法運算、控制信號D／A輸出以及總線通信等功能,可以使系統(tǒng)的響應速度和運行效率更高；為了解決PID算法中存在的積分飽和問題,設計采用了抗積分飽和PID算法進行控制運算。
　　 最后利用實驗室的現(xiàn)有條件進行了控制器的性能驗證,對比實驗