基于盤式電機驅(qū)動的柴油機調(diào)速技術(shù)研究.pdf

1、隨著當今社會環(huán)境污染和能源危機問題日益嚴重,人們對柴油機的經(jīng)濟性、有害排放、可靠性等提出了更高的要求,這就要求采用多種措施對柴油機進行高精度、全工況的優(yōu)化控制。對于柴油機來說,傳統(tǒng)的機械控制已經(jīng)無法滿足日益苛刻的要求。由于電控系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快、控制策略靈活、適應(yīng)性強的特點,柴油機電控化成為現(xiàn)代柴油機技術(shù)發(fā)展的趨勢。
　　 柴油機電子調(diào)速系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)是控制系統(tǒng)的重要組成部分。根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)高效率、低功耗、大驅(qū)動能力、

2、快速響應(yīng)、安裝空間等要求,選用為狹窄空間設(shè)計的盤式電機,其軸向結(jié)構(gòu)緊湊、驅(qū)動能力大。本課題基于盤式電機設(shè)計了一種能對其進行精確、快速實時控制的數(shù)字化控制系統(tǒng),通過電機調(diào)節(jié)柴油機油泵齒條位置,以達到控制柴油機轉(zhuǎn)速的目的。
　　 根據(jù)柴油機及盤式電機執(zhí)行機構(gòu)的工作原理,應(yīng)用Matlab/Simulink建立整個調(diào)速系統(tǒng)的模型。針對傳統(tǒng)PID控制算法存在的不足,對其進行了改進,將模糊控制適應(yīng)性強和PID控制穩(wěn)態(tài)誤差小等優(yōu)點結(jié)合起來,提

3、出了適合本系統(tǒng)的模糊-PID切換控制算法,該算法取代傳統(tǒng)的PID控制器用以改善無刷電機控制的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。
　　 本課題以TMS320F2812為核心,完成了控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計,包括盤式電機執(zhí)行器的驅(qū)動電路,電機的速度、電流、位置等信號采集電路,柴油機的轉(zhuǎn)速采集及給定電路、保護電路等。為提高系統(tǒng)的可移植性和實時性,采用模塊化設(shè)計思想等完成了系統(tǒng)軟件設(shè)計。
　　 本課題對各功能子模塊及驅(qū)動控制模塊進行了測試試驗,運用M