小型生物質(zhì)氣內(nèi)燃發(fā)電機組控制器開發(fā).pdf

1、隨著社會的不斷發(fā)展，能源短缺與環(huán)境污染問題日益加劇，生物質(zhì)能作為一種清潔、可再生能源，已得到世界各國的廣泛關(guān)注和研究。小型生物質(zhì)氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)針對我國生物質(zhì)能源分布小型化、分散式的特點，以其能量梯級利用原則，在為用戶提供冷熱電多種能源的同時，提高了能源利用效率。本文主要研究冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)核心設(shè)備——生物質(zhì)氣內(nèi)燃發(fā)電機組的高效控制，開發(fā)了一種專用于生物質(zhì)氣內(nèi)燃發(fā)電機組的一體化控制器，具備發(fā)電機組整機監(jiān)控、調(diào)速、調(diào)壓功能。
　　本課

2、題來源于國家“863”項目“新型高效生物質(zhì)氣內(nèi)燃發(fā)電機研發(fā)及冷熱電聯(lián)供示范應(yīng)用”，依托示范系統(tǒng)中生物質(zhì)氣內(nèi)燃發(fā)電機組，設(shè)計開發(fā)基于μCOS-Ⅱ的生物質(zhì)氣內(nèi)燃發(fā)電機組控制器，論文的主要工作如下:
　　首先，簡要介紹生物質(zhì)氣內(nèi)燃發(fā)電機組控制器的控制需求與控制算法，通過分析當前發(fā)電機組控制系統(tǒng)中調(diào)速器、調(diào)壓器控制特點，結(jié)合生物質(zhì)氣內(nèi)燃發(fā)電機組控制器一體化設(shè)計的優(yōu)點，提出了一種基于電壓、電流補償?shù)腜ID控制方法，以提高調(diào)速、調(diào)壓模塊控制效

3、率。
　　其次，分析生物質(zhì)氣內(nèi)燃發(fā)電機組的功能需求，在傳統(tǒng)發(fā)電機組控制器基礎(chǔ)上，增加調(diào)速功能、調(diào)壓功能以解決傳統(tǒng)控制器功能單一、協(xié)調(diào)性差等問題，針對生物質(zhì)氣成分復(fù)雜、甲烷濃度易波動的特點，設(shè)計生物質(zhì)氣進氣控制功能，以增強生物質(zhì)氣內(nèi)燃發(fā)電機組控制器的適用性和抗干擾性。
　　再次，詳細介紹生物質(zhì)氣內(nèi)燃發(fā)電機組控制器軟硬件設(shè)計方案，給出了ARM主控芯片、信號調(diào)理與采樣電路、時鐘同步電路、內(nèi)燃發(fā)動機調(diào)速模塊電路、同步發(fā)電機調(diào)壓模塊電

4、路等硬件電路原理與實現(xiàn)方法，根據(jù)控制器各功能單元需求，依照模塊化設(shè)計原則，編寫基于μCOS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)的軟件控制任務(wù)及中斷服務(wù)程序。
　　最后，針對生物質(zhì)氣內(nèi)燃發(fā)電機組控制器工作環(huán)境干擾嚴重等問題，闡述控制器開發(fā)過程中所采取的誤差消除方法與抗干擾措施，以本課題組自主開發(fā)的“基于dSpace與LabVIEW的半實物仿真平臺”為測試對象，分別對控制器的啟?？刂乒δ?、異常報警功能、調(diào)速功能、調(diào)壓功能及通訊顯示功能進行測試，驗證控制器