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

1、調速器作為發(fā)動機轉速控制的核心部件，能根據(jù)發(fā)動機負荷變化情況自動地調節(jié)發(fā)動機循環(huán)供油量，保持發(fā)動機的轉速穩(wěn)定，從而保證發(fā)動機具有良好的工作性能。目前，小型汽油發(fā)電機上的調速器普遍采用的是機械式調速器，由于機械調速器存在傳動撓性、慣性、摩擦阻尼大等固有缺陷，因此它在調速時必然存在瞬時調速率差和穩(wěn)定時間長等缺點，已不能適應在發(fā)電機中對汽油機轉速穩(wěn)定性日益提高的要求。為了解決機械調速器在調節(jié)發(fā)電機時存在的固有缺陷，提高汽油發(fā)電機的自動化水平、

2、可靠性和發(fā)電品質，開發(fā)一種價格低廉、可靠性高、具有通用性和擴展性的數(shù)字式電子調速器具有非常重要的意義。
　　 本文首先分析了汽油發(fā)電機轉速系統(tǒng)數(shù)學模型，重點對控制策略進行了仿真研究。并在此基礎上進行了數(shù)字式電子調速器的軟硬件設計，最后進行了配機試驗。
　　 在對汽油發(fā)電機轉速系統(tǒng)模型的分析中，首先通過對其穩(wěn)態(tài)工況的分析得到了系統(tǒng)基本結構。為了得到精確的模型參數(shù)，搭建了模型辨識系統(tǒng)，應用階躍響應法對汽油機穩(wěn)態(tài)模型進行了分段

3、辨識，由最小二乘法估算出了實際參數(shù)。由此得到分段穩(wěn)態(tài)模型，結合汽油機在瞬態(tài)工況下的非線性特性，分析得出汽油發(fā)電機調速系統(tǒng)是一個非線性、時變的系統(tǒng)。
　　 由于滑模變結構控制具有快速響應、對參數(shù)變化及擾動不靈敏、物理實現(xiàn)簡單的優(yōu)點，本文基于滑模控制理論對調速系統(tǒng)控制器進行了設計。針對滑?？刂浦泄逃械亩墩駟栴}，提出采用準滑動模態(tài)方法削弱了抖振。在本系統(tǒng)中主要擾動因素為負載突變擾動，本文設計了負載擾動前饋控制器改善系統(tǒng)動態(tài)性能。最后在

4、MATLAB/Simulink環(huán)境中對設計的控制器進行了仿真分析。
　　 文中給出了汽油發(fā)電機數(shù)字式電子調速器的軟硬件設計過程及方法。在硬件設計中，除了基本的轉速測量、執(zhí)行器驅動、通訊、顯示等電路的設計外，為了實現(xiàn)對負載擾動的測量，自主設計了負載電流測量電路。在軟件設計中，采用模塊設計方法分別設計了啟動、怠速、轉速測量、控制及停機處理等模塊，不僅提高了調速性能，還優(yōu)化了啟動、怠速等運行工況。
　　 將設計的數(shù)字式電子調速