內(nèi)燃機數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)的研究.pdf

1、在一些行業(yè)的生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的可燃性廢氣，如石油煉化氣、采煤產(chǎn)生的瓦斯等，這些氣體的排放對環(huán)境造成污染的同時，還存在著爆炸的安全隱患。參考分布式能源的思路，充分將這些可燃性的氣體用于發(fā)電，不僅緩解我國當前面臨的能源緊張問題，而且減少廢氣對環(huán)境的污染，保障生產(chǎn)安全。
　　利用可燃性廢氣發(fā)電是依靠燃氣機組拖動發(fā)電機運轉實現(xiàn)的，但在實際生產(chǎn)過程中，廢氣的排量與濃度是沒有規(guī)律可言的。倘若直接將這些不穩(wěn)定的氣體作為氣源供給燃氣機，勢必

2、導致轉速不穩(wěn)定，發(fā)電頻率與質(zhì)量無法達到標準。針對這種情況，設計調(diào)速系統(tǒng)對燃氣機組進行轉速調(diào)節(jié)，在氣源濃度不斷變化的情況下使轉速依然穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。由于燃氣機組體積大，受實驗室條件的制約，采用與其結構上有較多相似之處的中小型內(nèi)燃機進行代替，將工作的重心放到調(diào)速器的設計上，以研究內(nèi)燃機調(diào)速系統(tǒng)作為廢氣發(fā)電技術的階段性試驗。
　　確定內(nèi)燃機作為系統(tǒng)控制對象以后，對其工作原理與特性進行分析，按照運轉中各性能指標的改變得到轉速的調(diào)節(jié)特性，

3、并依據(jù)系統(tǒng)結構分別對內(nèi)燃機與執(zhí)行機構進行數(shù)學建模。依照數(shù)學模型與系統(tǒng)的需求，選擇積分分離模糊 PID作為調(diào)速系統(tǒng)的控制策略，對增量式的積分分離 PID與模糊控制的基本原理進行介紹，并分析本系統(tǒng)控制策略在內(nèi)燃機調(diào)速過程中的優(yōu)勢所在。按照總體構想，設計出調(diào)速控制器，并使用MATLAB/Simulink進行仿真研究，結果證實了調(diào)速中的性能指標都有較大幅度提高。
　　內(nèi)燃機數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)研究離不開合適的實驗平臺，包括結構平臺搭建、軟硬件設計

4、。首先確定總體方案，選擇1E34F二沖程汽油機作為實驗對象，在此基礎上設計并加工實驗結構平臺，穩(wěn)固油機的同時還為硬件平臺做了結構基礎。在硬件設計上，選擇TMS320F28335作為核心芯片；結合架構平臺，選取光電傳感模塊進行油機速度檢測并使用T法進行計算；依照精度要求，選取步進電機調(diào)整進油量完成控制過程。軟件設計上，在CCS6.0環(huán)境下編寫軟件，包括了主程序和針對上述各功能模塊的中斷服務與子程序。
　　最后在建立的內(nèi)燃機數(shù)字調(diào)速系