目前,农林植保机械、园林机械、小型发电机组等内燃机上多数应用的是小型汽油机。在工作过程中,由于汽油机负荷时常发生变化,导致转速产生很大的波动,需要调节节气门的开度来稳定汽油机的转速,所以必须在汽油机上安装调速器。现在,汽油机上的调速器普遍使用的是机械式调速器,它存在稳态、瞬时调速性能较差,稳定时间较长等缺点。随着小型汽油机的应用不断扩大,对小型汽油机调速性能的要求也不断地提高。为了满足市场的需求和提高小型汽油机的技术性能,在小型汽油机上进行了数字电子调速器的研究。 本文在分析国内外有关电子调速器研究现状的基础上,针对电子调速器在汽油机的过渡过程中,如何提高电子调速器的动态特性进行了研究。分析了汽油机在过渡过程中转速变化与节气门开度变化之间的关系以及节气门的调节量对电子调速器的动态特性的影响。采用分段式数字PID控制,根据汽油机过渡过程的要求,提高电子调速器的动态响应速度,改善瞬时调速率,及时消除超调量,缩短稳定时间。 电子调速器依靠控制软件来实现调节和控制功能,使汽油机的转速在负荷不断变化的情况下,稳定在设定的转速范围内。解决了机械式调速器无法克服的缺点,其稳态、瞬态调速率以及过渡时间都可通过程序进行控制,具有很强的通用性和扩展能力。执行机构采用四相步进电机,将电脉冲信号变化成转角或转速的执行电动机。只要软件设计得当,就可以直接驱动汽油机的节气门,其控制精度较高,而且控制系统线路简单、功放元件少、工作可靠。 通过对汽油机电子调速器大量的试验研究,其结果表明:在设定汽油机的转速为3000r/min条件下,该电子调速器的瞬时调速可达到5.8%,稳定时间可达到3.1s,均优于国家行业标准的要求。整个电子调速器结构简单,成本较低,具有一定的推广和应用价值。