電控柴油發(fā)電機(jī)組中央控制器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、柴油發(fā)電機(jī)組作為主要的供電設(shè)備，其主要用途是作為自備電源、備用電源、替代電源、移動(dòng)電源和消防電源，它以供電平穩(wěn)、使用方便、受環(huán)境影響較小以及可靠性高等眾多優(yōu)點(diǎn)，作為供電設(shè)備被廣泛應(yīng)用在各種場(chǎng)所。
　　中央控制器是對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行綜合控制與監(jiān)測(cè)的電控設(shè)備，它是控制柴油發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生穩(wěn)定電能的關(guān)鍵。在柴油發(fā)電機(jī)組中，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定決定了發(fā)電機(jī)輸出電能的穩(wěn)定，因此柴油機(jī)必須裝備調(diào)速器，才能保證在負(fù)載及外界環(huán)境變化下保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)速輸出。本

2、文正是從這個(gè)角度出發(fā)，設(shè)計(jì)一個(gè)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以達(dá)到控制柴油發(fā)電機(jī)組輸出電能穩(wěn)定的目的。
　　首先，本文在研究分析國(guó)內(nèi)外柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)以及控制策略的基礎(chǔ)上，分析了噴油器和柴油機(jī)的工作原理以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并且建立了被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。然后分析了常規(guī)PID的控制原理，并針對(duì)其控制方法的局限性，提出了用模糊控制方法，對(duì)PID控制參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)整定的控制方法，并對(duì)這種復(fù)合型控制算法的可行性進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明，這種自整定模糊PID

3、控制算法相較于常規(guī)PID控制算法，在對(duì)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的控制中具有更好的控制效果，并且抗干擾能力也有所提高。
　　其次，本文對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)作了硬件設(shè)計(jì)。硬件電路是以STM32F107VCT6芯片為控制核心，模擬和數(shù)字電路作為傳感器信號(hào)的采集和處理的接口電路，MCGS觸控屏作為整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控平臺(tái)。實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)速值是通過(guò)采集曲軸位置傳感器信號(hào)得到的，輸出是通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)電流的時(shí)間來(lái)控制噴油量，從而達(dá)到控制轉(zhuǎn)速的目的。該電路對(duì)傳感器信號(hào)具有

4、較快的采集速度和較高的轉(zhuǎn)換精度，并且憑借計(jì)算能力較強(qiáng)的STM32控制芯片，能夠?qū)D(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)快速控制，同時(shí)，該電路對(duì)溫度、壓力信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集顯示，具有很高的可靠性，這些溫度、壓力信號(hào)還可以作為校正參數(shù)對(duì)噴油量進(jìn)行校正，改善了控制效果。
　　最后，本文設(shè)計(jì)了柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的軟件程序。軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了模糊PID控制算法程序設(shè)計(jì)、STM32基本功能模塊的程序設(shè)計(jì)以及與MCGS觸控屏進(jìn)行通訊的ModbusRTU通訊程序設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)