目前,国内外采用的机械调速器控制发电机转速,在负载变化时存在转速超调大等缺陷,影响发电机频率的稳定,限制了发电机性能的进一步提高。本课题研制电子调速器来控制汽油发电机转速,以降低转速超调,提升发电机性能。整个研制工作包括实验装置的设计、制作、安装:调速器的硬件开发和软件设计以及调速器在KGE1000Ti汽油发电机上应用的试验研究。 本调速器的控制策略为FUZZY-PID控制。PID控制器工作稳定,在工业过程控制中应用广泛,因此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A的大小关系选择算法,当|△N|<A时,采用PID算法,当|△N|>A时,采用模糊算法。将本调速器应用于KGE1000Ti型汽油发电机组,进行了PID三个参数的整定、阀值A的确定以及模糊控制规则的制定。 对比试验表明,课题研制的电子调速器对KGE1000Ti汽油发电机转速具有较好的控制效果。试验所测各项频率性能均优于本田公司生产的机械调速式HONDA EX-7发电机,该机所用发动机与KGE1000Ti发电机所用的发动机类型相同,其中在突加载时的瞬态频率偏差上表现得尤为明显:HONDA EX-7:≤-9.038%,使用本课题研制的电子调速器的KGE1000Ti汽油发电机:≤-3.6%。 试验结果与国家标准相比,使用本课题研制的电子调速器的KGE1000Ti汽油发电机的频率指标中稳态频率带β优于JB/T10304-2001中对工频汽油发电机组规定的G₂等级,瞬态频率偏差、频率恢复时间、相对频率容差带均优于G₃等级。