針對常規(guī)PID控制器所表現(xiàn)出的局限性,提出了一種模糊控制改進算法,對伊藤2KW燈塔汽油發(fā)電機YT2-4DT電子調(diào)速器PID參數(shù)按調(diào)速系統(tǒng)過渡過程進行在線實時模糊自整定。仿真結(jié)果和汽油機調(diào)速性能試驗表明,模糊自適應(yīng)PID電子調(diào)速器改善了汽油發(fā)電機全工況條件下的動態(tài)響應(yīng),從而提高汽油發(fā)電機的發(fā)電質(zhì)量,提高了系統(tǒng)的綜合性能。本文給出了汽油發(fā)電機組數(shù)字電子調(diào)速器的軟硬件設(shè)計過程與方法。本數(shù)字電子調(diào)速器依靠控制軟件和硬件的共同作用來實現(xiàn)調(diào)節(jié)和控制功能的,使發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速在負載不斷變化的情況下,能夠自動調(diào)節(jié)汽油機節(jié)氣門的開度,給汽油機提供適量的燃油,讓汽油機穩(wěn)定在額定的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn),解決了機械調(diào)速器瞬時調(diào)速率和穩(wěn)定調(diào)速率差、過渡時間長等缺點,具有很強的通用性和功能擴展能力。對不同型號的汽油發(fā)電機組,只要根據(jù)具體機型選用對應(yīng)的控制參數(shù),編制出相應(yīng)的控制程序,就可以使用此數(shù)字電子調(diào)速器對其進行轉(zhuǎn)速控制。在對SDQF2-II汽油機進行了大量試驗后結(jié)果表明:在標(biāo)定轉(zhuǎn)速3000 rpm時,該電子調(diào)速器可以達到1.0%的穩(wěn)態(tài)調(diào)速率和6.2%的瞬態(tài)調(diào)整率,優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的要求。整個調(diào)速器結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,具有一定的推廣應(yīng)用價值。
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序號 |
名稱 |
參數(shù) |
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1 |
額定電壓 |
AC220V/50HZ |
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2 |
光源功率 |
4*200W |
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3 |
光通量 |
4*20000lm |
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4 |
發(fā)電機類型 |
四沖程風(fēng)冷汽油發(fā)電機 |
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5 |
發(fā)電機功率 |
2KW/3KW/ 5KW/ 6KW |
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6 |
燃油類型 |
92#汽油 |
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7 |
油箱容量 |
15L/25L |
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8 |
注滿燃油使用時間 |
8h/11h/13h |
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9 |
大升起高度 |
4500mm |
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10 |
升起時間 |
30S |
根據(jù)發(fā)電機組產(chǎn)品對輸出電壓、頻率以及諧波的要求,設(shè)計了基于IPM模塊的逆變電路,以及相應(yīng)的保護電路。 對針對8051系列單片機的多任務(wù)實時操作系統(tǒng)RTX-51進行了分析;討論了實時響應(yīng)速度要求較高的系統(tǒng)軟件在實時操作系統(tǒng)平臺上設(shè)計時應(yīng)該注意的問題;并以RTX-51為平臺,設(shè)計了汽油發(fā)電機組的控制軟件。 本文還探討了適應(yīng)于小型汽油發(fā)電機組控制系統(tǒng)的控制算法。在對控制系統(tǒng)模型的分析基礎(chǔ)上,對常用的PID控制算法以及目前受到廣泛關(guān)注的單神經(jīng)元理論進行了分析,設(shè)計了單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制器。在MATLAB中的仿真比較表明,在小型高速發(fā)電機控制系統(tǒng)中,單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制器在保證足夠快的響應(yīng)速度的前提下,具有比一般PID控制器更好的超調(diào)抑止效果。
