便携式汽油发电机转速测试控制研究

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调速器作为汽油发电机的控制中心,能根据负载变化自动调节供油量,保持发动机的转速稳定,从而保证发电机具有良好的工作性能。目前,汽油发电机组上的调速器普遍采用的是机械式,在调速时存在瞬时调速率和稳定调速率差、过渡时间长等缺点,不能满足发电机组对汽油机转速稳定性日益提高的要求。开发以单片机作为控制核心的电子调速器可以解决上述问题,是调速器的发展趋势,但是存在控制参数和调节参数不易确定,通用性和扩展能力差的缺点。 本文以某公司KGE5000T便携式汽油发电机组为被控对象,通过对汽油机自动调节过程的分析,得出装有电子调速器的汽油发电机组是一个一阶惯性环节与一个二阶欠阻尼环节的串联,通过对汽油机特殊工况的分析,确定了本研究采取的控制方案:模糊——PID控制算法。在发电机负载变化不大时采用PID控制;由于PID控制在过渡过程时间与超调量之间存在矛盾,因此在发电机负载发生较大变化时采用模糊控制。在程序中的实现是根据发电机输出电压的实际脉冲数与额定脉冲数的差值△N与设定值ε的大小关系选择算法,当|△N|<ε时,采用PID算法,当|△N|≥ε时,采用模糊算法。将本调速系统应用于该汽油发电机组,进行了PID三个参数的整定、阀值ε的确定以及模糊控制规则的制定。 本文给出了一种汽油发电机组电子调速系统的软硬件设计过程与方法。本电子调速系统依靠LabVIEW软件和硬件工控机、数据采集卡、步进电机等的共同作用来实现调节和控制功能的,使发电机组的转速在负载不断变化的情况下,能够自动调节汽油机节气门的开度,给汽油机提供适量的燃油,让汽油机稳定在额定的转速下运转,解决了机械调速器瞬时调速率和稳定调速率差、过渡时间长等缺点,提升了发电机性能。 以LabVIEW作为开发平台,具有很强的通用性和扩展能力。对不同型号的汽油发电机组,只要根据具体机型选用对应的控制参数和调节参数,编制出相应的控制程序,就可以使用此电子调速系统对其进行转速控制。整个电子调速系统集成度和数字化程度很高,具有广阔的应用前景和推广价值。
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