基于TMS320F28335的內(nèi)燃機(jī)電子調(diào)速器的研究.pdf

1、調(diào)速器是自動(dòng)保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的裝置。運(yùn)行時(shí)，提供給內(nèi)燃機(jī)的氣源是不穩(wěn)定的。在氣源不斷變化的過(guò)程中，它的轉(zhuǎn)速是會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化的。電壓與頻率直接受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響，如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，則發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電壓和頻率也不穩(wěn)。數(shù)字式電子調(diào)速器控制著內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其以恒定速度穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生高質(zhì)量的電能。所以開(kāi)發(fā)一款響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)精度高的數(shù)字式電子調(diào)速器是必然的。
　　 本文介紹了一種基于TMS320F28335的內(nèi)燃機(jī)數(shù)字式電子調(diào)速系

2、統(tǒng)。系統(tǒng)采用雙閉環(huán)的整體架構(gòu)，速度調(diào)節(jié)為外環(huán)控制，氣門(mén)的位置調(diào)節(jié)為內(nèi)環(huán)控制。整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)由LCD顯示、速度檢測(cè)、氣門(mén)位置檢測(cè)、速度模糊PID調(diào)節(jié)、氣門(mén)位置模糊PID調(diào)節(jié)、氣門(mén)位置控制(直流電機(jī)的速度控制)共六部分組成。
　　 分別采用三種控制策略，設(shè)計(jì)出PID控制器、模糊控制器和模糊PID控制器，利用MATLAB/Smulink對(duì)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，比較各自的控制效果，驗(yàn)證模糊PID控制器的可行性，并得到相關(guān)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明

3、，模糊PID控制器控制效果優(yōu)于PID控制器和模糊控制器。本系統(tǒng)采用模糊控制和PID相結(jié)合的思想，當(dāng)誤差大時(shí)，采用模糊控制，實(shí)現(xiàn)快速控制；當(dāng)誤差小時(shí)，采用PID控制，實(shí)現(xiàn)精確控制。模糊PID控制算法提高帶載條件下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，并使電子調(diào)速器工作在較寬范圍。
　　 搭建模擬的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，調(diào)速系統(tǒng)采用TI公司的TMS320F28335作為主控芯片，用于觀(guān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)、讀取檢測(cè)信號(hào)、實(shí)現(xiàn)各種控制算法、控制各個(gè)功能模塊有序工作等。采用霍

4、爾傳感器A04E測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速，采用直流電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片采用L298N，利用PWM控制技術(shù)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(直流電機(jī))進(jìn)行控制。
　　 在CCS開(kāi)發(fā)環(huán)境下編寫(xiě)、調(diào)試程序.系統(tǒng)程序由七個(gè)模塊組成：初始化模塊、LCD顯示、速度計(jì)算、氣門(mén)位置檢測(cè)、速度模糊PID調(diào)節(jié)、氣門(mén)位置模糊PID調(diào)節(jié)、PWM占空比調(diào)整。采用兩個(gè)中斷，一個(gè)為ECAP捕獲中斷，用于捕獲轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)的上升沿；另一個(gè)為定時(shí)器T1的周期中斷，用于控制各個(gè)子函數(shù)