5千瓦太陽能熱發(fā)電活塞式氣動發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著社會的快速發(fā)展,能源利用率也越來越高,隨之而來的是非可再生能源的短缺,這也將制約經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,成為不容忽視的問題。尋求新能源,提高能源的利用率成為當(dāng)務(wù)之急。太陽能熱發(fā)電也慢慢進(jìn)入人們的視野,其發(fā)展速度也越來越快。氣動發(fā)動機(jī)利用壓縮氣體或液氮在氣缸內(nèi)迅速膨脹推動活塞做功,通過曲軸連桿機(jī)構(gòu)對外輸出機(jī)械能,可以實(shí)現(xiàn)有害氣體的零排放且不需要燃燒化石燃料,從而利用氣動發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。這為太陽能熱發(fā)電提供了一種新的熱功轉(zhuǎn)換裝置。

2、　　氣動發(fā)動機(jī)的基本工作過程包括進(jìn)氣沖程(做功沖程)和排氣沖程,本課題通過對此工作過程進(jìn)行了探討,并系統(tǒng)任務(wù)結(jié)合任務(wù)需求對氣動發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。
　　利用柴油機(jī)的成熟技術(shù),在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了氣動發(fā)動機(jī)機(jī)體的改制。將原有的凸輪軸機(jī)構(gòu)、柴油供給系統(tǒng)等不需要的部件拆除;對配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造,重新設(shè)計(jì)了配氣管路,并在管路上加裝電磁閥。
　　所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的硬件主要包括處理器、外圍電路、數(shù)據(jù)采集單元、功率調(diào)節(jié)單元以及電磁閥的

3、驅(qū)動電路。軟件設(shè)計(jì)部分分為上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)和下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)。下位機(jī)(DSP)主要完成了位置的檢測和功率的調(diào)節(jié),并根據(jù)位置和功率調(diào)節(jié)信息來確定電磁閥的開關(guān)時(shí)序,并以此進(jìn)行邏輯判斷,維持氣動發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí),通過自定義通信協(xié)議和串行接口將轉(zhuǎn)速和位置信息等反饋給上位機(jī)(PC)。上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)后通過虛擬儀器平臺LabVIEW進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,按相同的通信協(xié)議進(jìn)行解析,并進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示,發(fā)送簡單的操控指令。
　　通過實(shí)驗(yàn)和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,