小功率發(fā)電機智能控制技術(shù)研究.pdf

1、如今,在我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)與發(fā)展的前提下,電力供應(yīng)的緊張局面更加明顯,具有應(yīng)急與替代電網(wǎng)功能的汽油發(fā)電機在一定程度上能較好的解決人們供電問題。由于傳統(tǒng)的汽油發(fā)電機受自身設(shè)計缺陷的影響,在運用到某些要求較高的用電設(shè)備時往往很難達到滿意的效果,并且伴隨逆變技術(shù)的數(shù)字化程度日益提高,數(shù)碼汽油發(fā)電機的優(yōu)勢逐漸展現(xiàn)出來,不僅表現(xiàn)在穩(wěn)定性方面,而且有利于節(jié)能減排,集中體現(xiàn)了人們對綠色、環(huán)保生活的渴望與向往。因而中小功率汽油發(fā)電機的研究方向逐步

2、開始向智能控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。基于以上背景,本文將主要對汽油發(fā)電機的功率變換環(huán)節(jié)和調(diào)速控制策略兩方面進行研究。
　　本文首先對數(shù)碼汽油發(fā)電機中的相關(guān)技術(shù)進行簡要概述,主要包括汽油機的工作原理及其特性和正弦脈寬調(diào)制原理及其實現(xiàn)兩大部分。其中著重對SPWM采樣方式進行分析,提出了改進算法并仿真驗證其效果,為本文中的硬件設(shè)計與軟件實現(xiàn)建立理論基礎(chǔ)。其次,依據(jù)系統(tǒng)功能特點,設(shè)計了基于DSP的汽油發(fā)電機逆變控制器的整體結(jié)構(gòu)方案:即是將最初的汽油發(fā)

3、電機發(fā)出的三相交流電,經(jīng)整流后轉(zhuǎn)換成直流,并利用DSP輸出的互補SPWM信號經(jīng)IR2113芯片放大后驅(qū)動H橋完成逆變,且將逆變后的交流信號通過濾波網(wǎng)絡(luò)清除其中所含有的諧波。同時,在調(diào)速環(huán)節(jié)上采用模糊PID雙重控制策略,將其控制結(jié)果作用到步進電機上以控制油門開度,實現(xiàn)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載自動調(diào)節(jié),從而完成整個核心部分的設(shè)計。論文重點闡述了各功能硬件電路的設(shè)計原理以及其軟件上的實現(xiàn),在硬件部分中,主要包含三相半控整流電路,單相全橋逆變電路、IGBT管

4、驅(qū)動電路、過流保護電路、電壓、電流信號檢測電路,轉(zhuǎn)速檢測電路,步進電機驅(qū)動電路等,并對每個電路的功能特點以及主要器件的參數(shù)選擇上給予分析,系統(tǒng)中所需的所有工作電源全部是經(jīng)整流后的直流電壓變換而成,一定程度上優(yōu)化了電路設(shè)計;軟件環(huán)節(jié)方面則是在詳細闡明了系統(tǒng)整體工作流程的基礎(chǔ)上,分別對其中的SPWM脈沖實現(xiàn)、步進電動機轉(zhuǎn)向、模糊-PID雙重控制以及電流信號保護等子流程圖進行介紹。
　　依據(jù)上述方案研制出一款功率為2KW的數(shù)碼汽油發(fā)電機