電控柴油發(fā)電機組中央控制器的研究與設(shè)計.pdf

1、柴油發(fā)電機組作為主要的供電設(shè)備，其主要用途是作為自備電源、備用電源、替代電源、移動電源和消防電源，它以供電平穩(wěn)、使用方便、受環(huán)境影響較小以及可靠性高等眾多優(yōu)點，作為供電設(shè)備被廣泛應(yīng)用在各種場所。
　　中央控制器是對柴油發(fā)電機組進行綜合控制與監(jiān)測的電控設(shè)備，它是控制柴油發(fā)電機組產(chǎn)生穩(wěn)定電能的關(guān)鍵。在柴油發(fā)電機組中，柴油機轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定決定了發(fā)電機輸出電能的穩(wěn)定，因此柴油機必須裝備調(diào)速器，才能保證在負載及外界環(huán)境變化下保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)速輸出。本

2、文正是從這個角度出發(fā)，設(shè)計一個柴油機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以達到控制柴油發(fā)電機組輸出電能穩(wěn)定的目的。
　　首先，本文在研究分析國內(nèi)外柴油機調(diào)速系統(tǒng)以及控制策略的基礎(chǔ)上，分析了噴油器和柴油機的工作原理以及運動過程，并且建立了被控對象的數(shù)學模型。然后分析了常規(guī)PID的控制原理，并針對其控制方法的局限性，提出了用模糊控制方法，對PID控制參數(shù)進行實時整定的控制方法，并對這種復(fù)合型控制算法的可行性進行了仿真實驗。仿真結(jié)果表明，這種自整定模糊PID

3、控制算法相較于常規(guī)PID控制算法，在對柴油機轉(zhuǎn)速的控制中具有更好的控制效果，并且抗干擾能力也有所提高。
　　其次，本文對柴油發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)作了硬件設(shè)計。硬件電路是以STM32F107VCT6芯片為控制核心，模擬和數(shù)字電路作為傳感器信號的采集和處理的接口電路，MCGS觸控屏作為整個系統(tǒng)的監(jiān)控平臺。實時的轉(zhuǎn)速值是通過采集曲軸位置傳感器信號得到的，輸出是通過控制驅(qū)動電流的時間來控制噴油量，從而達到控制轉(zhuǎn)速的目的。該電路對傳感器信號具有

4、較快的采集速度和較高的轉(zhuǎn)換精度，并且憑借計算能力較強的STM32控制芯片，能夠?qū)D(zhuǎn)速實現(xiàn)實時快速控制，同時，該電路對溫度、壓力信號進行實時采集顯示，具有很高的可靠性，這些溫度、壓力信號還可以作為校正參數(shù)對噴油量進行校正，改善了控制效果。
　　最后，本文設(shè)計了柴油發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)的軟件程序。軟件設(shè)計實現(xiàn)了模糊PID控制算法程序設(shè)計、STM32基本功能模塊的程序設(shè)計以及與MCGS觸控屏進行通訊的ModbusRTU通訊程序設(shè)計。軟件設(shè)計