基于盤式電機(jī)驅(qū)動(dòng)的柴油機(jī)調(diào)速技術(shù)研究.pdf

1、隨著當(dāng)今社會(huì)環(huán)境污染和能源危機(jī)問(wèn)題日益嚴(yán)重,人們對(duì)柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、有害排放、可靠性等提出了更高的要求,這就要求采用多種措施對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行高精度、全工況的優(yōu)化控制。對(duì)于柴油機(jī)來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的機(jī)械控制已經(jīng)無(wú)法滿足日益苛刻的要求。由于電控系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快、控制策略靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),柴油機(jī)電控化成為現(xiàn)代柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。
　　 柴油機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是控制系統(tǒng)的重要組成部分。根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)高效率、低功耗、大驅(qū)動(dòng)能力、

2、快速響應(yīng)、安裝空間等要求,選用為狹窄空間設(shè)計(jì)的盤式電機(jī),其軸向結(jié)構(gòu)緊湊、驅(qū)動(dòng)能力大。本課題基于盤式電機(jī)設(shè)計(jì)了一種能對(duì)其進(jìn)行精確、快速實(shí)時(shí)控制的數(shù)字化控制系統(tǒng),通過(guò)電機(jī)調(diào)節(jié)柴油機(jī)油泵齒條位置,以達(dá)到控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。
　　 根據(jù)柴油機(jī)及盤式電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理,應(yīng)用Matlab/Simulink建立整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的模型。針對(duì)傳統(tǒng)PID控制算法存在的不足,對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn),將模糊控制適應(yīng)性強(qiáng)和PID控制穩(wěn)態(tài)誤差小等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái),提

3、出了適合本系統(tǒng)的模糊-PID切換控制算法,該算法取代傳統(tǒng)的PID控制器用以改善無(wú)刷電機(jī)控制的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。
　　 本課題以TMS320F2812為核心,完成了控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),包括盤式電機(jī)執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電路,電機(jī)的速度、電流、位置等信號(hào)采集電路,柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速采集及給定電路、保護(hù)電路等。為提高系統(tǒng)的可移植性和實(shí)時(shí)性,采用模塊化設(shè)計(jì)思想等完成了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。
　　 本課題對(duì)各功能子模塊及驅(qū)動(dòng)控制模塊進(jìn)行了測(cè)試試驗(yàn),運(yùn)用M