基于電動(dòng)鉆機(jī)的柴油發(fā)電機(jī)組控制器的研究.pdf

1、隨著電動(dòng)鉆機(jī)電控系統(tǒng)向著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,已有的柴油發(fā)電機(jī)組控制器已不能滿足鉆機(jī)電控系統(tǒng)的發(fā)展要求。為了使電動(dòng)鉆機(jī)電控系統(tǒng)的功能進(jìn)一步完善,實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制,因此需要研究設(shè)計(jì)集數(shù)字控制與總線通信為一體的發(fā)電機(jī)組控制器。
　　 本文選用TI公司的TMS320F2812作為控制器的主控芯片,利用其強(qiáng)大的計(jì)算能力和豐富的外設(shè)實(shí)現(xiàn)了柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)的電壓控制以及與西門子PLC的總線通信,其中轉(zhuǎn)速控制采用轉(zhuǎn)

2、速環(huán)和電流環(huán)的雙閉環(huán)控制,電壓控制采用電壓環(huán)和電流環(huán)的雙閉環(huán)控制,采用eCAN總線與PROFIBUS總線協(xié)議轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)DSP與PLC的通信。
　　 在硬件設(shè)計(jì)方面,采用模塊化的設(shè)計(jì)思想,有利于進(jìn)行功能擴(kuò)展和維護(hù)?？刂颇K利用光電編碼器以及各種傳感器完成轉(zhuǎn)速以及電壓、電流和功率等反饋信號(hào)的測量,將反饋信號(hào)送入DSP中按照軟件設(shè)計(jì)中的算法進(jìn)行控制運(yùn)算,輸出控制信號(hào)經(jīng)隔離后對(duì)轉(zhuǎn)速、電壓等控制量進(jìn)行調(diào)節(jié)完成閉環(huán)控制；通信模塊利用eCAN-

3、PROFIBUS協(xié)議轉(zhuǎn)換單元結(jié)合軟件設(shè)計(jì)完成運(yùn)行參數(shù)的上傳以及控制指令的接收。
　　 在軟件設(shè)計(jì)方面,采用結(jié)構(gòu)化的編程思想,有利于進(jìn)行程序測試和維護(hù)。利用中斷子程序完成反饋信號(hào)A／D輸入、控制算法運(yùn)算、控制信號(hào)D／A輸出以及總線通信等功能,可以使系統(tǒng)的響應(yīng)速度和運(yùn)行效率更高；為了解決PID算法中存在的積分飽和問題,設(shè)計(jì)采用了抗積分飽和PID算法進(jìn)行控制運(yùn)算。
　　 最后利用實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有條件進(jìn)行了控制器的性能驗(yàn)證,對(duì)比實(shí)驗(yàn)