基于滑?？刂频钠桶l(fā)電機(jī)數(shù)字式電子調(diào)速器開發(fā).pdf

1、調(diào)速器作為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制的核心部件，能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化情況自動(dòng)地調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)供油量，保持發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的工作性能。目前，小型汽油發(fā)電機(jī)上的調(diào)速器普遍采用的是機(jī)械式調(diào)速器，由于機(jī)械調(diào)速器存在傳動(dòng)撓性、慣性、摩擦阻尼大等固有缺陷，因此它在調(diào)速時(shí)必然存在瞬時(shí)調(diào)速率差和穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，已不能適應(yīng)在發(fā)電機(jī)中對(duì)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性日益提高的要求。為了解決機(jī)械調(diào)速器在調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)時(shí)存在的固有缺陷，提高汽油發(fā)電機(jī)的自動(dòng)化水平、

2、可靠性和發(fā)電品質(zhì)，開發(fā)一種價(jià)格低廉、可靠性高、具有通用性和擴(kuò)展性的數(shù)字式電子調(diào)速器具有非常重要的意義。
　　 本文首先分析了汽油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，重點(diǎn)對(duì)控制策略進(jìn)行了仿真研究。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了數(shù)字式電子調(diào)速器的軟硬件設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行了配機(jī)試驗(yàn)。
　　 在對(duì)汽油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)模型的分析中，首先通過對(duì)其穩(wěn)態(tài)工況的分析得到了系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)。為了得到精確的模型參數(shù)，搭建了模型辨識(shí)系統(tǒng)，應(yīng)用階躍響應(yīng)法對(duì)汽油機(jī)穩(wěn)態(tài)模型進(jìn)行了分段

3、辨識(shí)，由最小二乘法估算出了實(shí)際參數(shù)。由此得到分段穩(wěn)態(tài)模型，結(jié)合汽油機(jī)在瞬態(tài)工況下的非線性特性，分析得出汽油發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是一個(gè)非線性、時(shí)變的系統(tǒng)。
　　 由于滑模變結(jié)構(gòu)控制具有快速響應(yīng)、對(duì)參數(shù)變化及擾動(dòng)不靈敏、物理實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，本文基于滑?？刂评碚搶?duì)調(diào)速系統(tǒng)控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。針對(duì)滑?？刂浦泄逃械亩墩駟栴}，提出采用準(zhǔn)滑動(dòng)模態(tài)方法削弱了抖振。在本系統(tǒng)中主要擾動(dòng)因素為負(fù)載突變擾動(dòng)，本文設(shè)計(jì)了負(fù)載擾動(dòng)前饋控制器改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。最后在

4、MATLAB/Simulink環(huán)境中對(duì)設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行了仿真分析。
　　 文中給出了汽油發(fā)電機(jī)數(shù)字式電子調(diào)速器的軟硬件設(shè)計(jì)過程及方法。在硬件設(shè)計(jì)中，除了基本的轉(zhuǎn)速測(cè)量、執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)、通訊、顯示等電路的設(shè)計(jì)外，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載擾動(dòng)的測(cè)量，自主設(shè)計(jì)了負(fù)載電流測(cè)量電路。在軟件設(shè)計(jì)中，采用模塊設(shè)計(jì)方法分別設(shè)計(jì)了啟動(dòng)、怠速、轉(zhuǎn)速測(cè)量、控制及停機(jī)處理等模塊，不僅提高了調(diào)速性能，還優(yōu)化了啟動(dòng)、怠速等運(yùn)行工況。
　　 將設(shè)計(jì)的數(shù)字式電子調(diào)速