本文關(guān)鍵詞：柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制器仿真及其設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代電力設(shè)備要求其電源能夠在滿足不斷電的情況下,供電可靠性也要不斷提高。由此,人們對(duì)備用電源的要求也越來(lái)越高。柴油發(fā)電機(jī)作為現(xiàn)代電力設(shè)備中的應(yīng)急電源,也隨之越來(lái)越受關(guān)注。柴油發(fā)電機(jī)受到廣泛的關(guān)注,人們對(duì)其控制要求也越來(lái)越高,其控制器也隨之進(jìn)入人們關(guān)注視線中。市場(chǎng)現(xiàn)有控制器已經(jīng)漸漸不能滿足更高的控制要求了,靈活性差,不能夠隨著負(fù)載的變化自動(dòng)切換機(jī)組數(shù)量,不能快速對(duì)電網(wǎng)和負(fù)載的變化做出反應(yīng)。以現(xiàn)有柴油發(fā)電機(jī)控制器為基礎(chǔ),在硬件和軟件等方面都進(jìn)行改善,提高柴油發(fā)電機(jī)的控制精度和增加其智能監(jiān)控等功能,設(shè)計(jì)一款可移植的、靈活性較強(qiáng)的并聯(lián)控制器。論文先介紹了柴油發(fā)電機(jī)的構(gòu)成以及各模塊的物理量。根據(jù)柴油機(jī)的構(gòu)成,參照各模塊的物理量,建立柴油機(jī)的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)需求,搭建同步發(fā)電機(jī)的無(wú)刷相復(fù)勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)。根據(jù)柴油機(jī)和同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速特性,建立柴油發(fā)電機(jī)的無(wú)差特性調(diào)速系統(tǒng)。在調(diào)速方法上以模糊PID算法取代傳統(tǒng)的PID算法,在突加負(fù)載或者卸載情況下,具有更好的調(diào)速特性和更快的功率調(diào)整特性。在Matlab軟件中以柴油發(fā)電機(jī)的有差特性調(diào)速系統(tǒng)為基礎(chǔ),運(yùn)用軟件中自帶的Stateflow模塊,搭建柴油發(fā)電機(jī)雙機(jī)并聯(lián)控制的仿真模型,完全模擬現(xiàn)實(shí)柴油發(fā)電機(jī)的工作流程和有可能出現(xiàn)的故障,雙機(jī)同時(shí)啟動(dòng),共同帶載,實(shí)現(xiàn)功率的平均分配。負(fù)載突減,控制器仿真模型根據(jù)檢測(cè)到的數(shù)據(jù),自動(dòng)減少機(jī)組數(shù)量。電網(wǎng)來(lái)電自動(dòng)進(jìn)行并網(wǎng)、解列等。根據(jù)Matlab軟件中搭建的控制器仿真模型和并聯(lián)運(yùn)行的仿真理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在實(shí)驗(yàn)室中以直流電動(dòng)機(jī)替代柴油機(jī)搭建并聯(lián)控制器的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。論文中以美國(guó)TI公司型號(hào)為T(mén)MS320F28335的DSP為主控芯片,連接外圍電源轉(zhuǎn)換電路、采樣、通訊、顯示和動(dòng)作執(zhí)行等電路完成并聯(lián)控制器的硬件設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上驗(yàn)證控制器硬件的可行性。以AT89S52單片機(jī)為主控芯片,設(shè)計(jì)柴油發(fā)電機(jī)的模擬執(zhí)行器,實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速與電壓的控制。以CCS3.3為軟件編譯平臺(tái),完成控制器軟件的編寫(xiě),其中包括捕獲程序、電能質(zhì)量芯片校驗(yàn)程序和數(shù)據(jù)讀取程序、CAN總線通訊程序、顯示程序、動(dòng)作程序等。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室硬件平臺(tái)和設(shè)計(jì)的機(jī)組控制器,實(shí)現(xiàn)其啟停、并網(wǎng)、并機(jī)、顯示、通訊等功能。在keil3軟件上完成AT89S52單片機(jī)程序的編寫(xiě),實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓和轉(zhuǎn)速的控制。對(duì)設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行單機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,能夠?qū)崿F(xiàn)基本參數(shù)采集和顯示功能并對(duì)機(jī)組狀態(tài)作出判斷。
【關(guān)鍵詞】：柴油發(fā)電機(jī) 并聯(lián)控制器 Matlab仿真 TMS320F28335
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM314
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 柴油發(fā)電機(jī)組的組成11-12
• 1.2 課題研究背景及意義12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)12-14
• 1.3.1 國(guó)外現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)13
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)13-14
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容14-15
• 第二章 柴油發(fā)電機(jī)仿真模型與調(diào)速控制15-33
• 2.1 柴油機(jī)模型的建立15-21
• 2.1.1 柴油機(jī)本體模型的建立15-19
• 2.1.2 柴油機(jī)燃油及熱力環(huán)節(jié)19
• 2.1.3 柴油機(jī)油門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)19-20
• 2.1.4 轉(zhuǎn)速傳感器模型20-21
• 2.2 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模型的建立21-23
• 2.2.1 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介21
• 2.2.2 相復(fù)勵(lì)無(wú)刷勵(lì)磁原理21-22
• 2.2.3 相復(fù)勵(lì)無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型22-23
• 2.3 柴油機(jī)調(diào)速模型設(shè)計(jì)23-30
• 2.3.1 柴油發(fā)電機(jī)模糊PID調(diào)速設(shè)計(jì)24-27
• 2.3.2 仿真結(jié)果與分析27-30
• 2.4 本章小結(jié)30-33
• 第三章 柴油發(fā)電機(jī)雙機(jī)并聯(lián)自動(dòng)運(yùn)行仿真設(shè)計(jì)33-45
• 3.1 Stateflow簡(jiǎn)介33-34
• 3.2 兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)自動(dòng)控制系統(tǒng)仿真34-40
• 3.2.1 控制器仿真模型的搭建34-35
• 3.2.2 電網(wǎng)參數(shù)測(cè)量和狀態(tài)監(jiān)測(cè)35-36
• 3.2.3 柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)36-37
• 3.2.4 柴油發(fā)電機(jī)雙機(jī)并車(chē)37
• 3.2.5 柴油發(fā)電機(jī)組的功率分配37-39
• 3.2.6 柴油發(fā)電機(jī)帶載并網(wǎng)39
• 3.2.7 柴油發(fā)電機(jī)解列、停機(jī)39-40
• 3.3 仿真結(jié)果40-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 并聯(lián)控制器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及硬件設(shè)計(jì)45-61
• 4.1 主電路設(shè)計(jì)46
• 4.2 執(zhí)行器設(shè)計(jì)46-50
• 4.2.1 直流電機(jī)調(diào)速電路設(shè)計(jì)46-49
• 4.2.2 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電路設(shè)計(jì)49-50
• 4.3 并聯(lián)控制器硬件設(shè)計(jì)50-60
• 4.3.1 參數(shù)采集模塊50-56
• 4.3.2 保護(hù)模塊56
• 4.3.3 通訊模塊56-57
• 4.3.4 屏幕顯示模塊57-59
• 4.3.5 執(zhí)行模塊59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果61-75
• 5.1 模擬執(zhí)行器的軟件設(shè)計(jì)61-66
• 5.1.1 執(zhí)行器軟件設(shè)計(jì)主體61
• 5.1.2 執(zhí)行器的主程序設(shè)計(jì)61-62
• 5.1.3 執(zhí)行器中斷程序的設(shè)計(jì)62-66
• 5.2 并聯(lián)控制器的軟件設(shè)計(jì)66-72
• 5.2.1 控制器軟件設(shè)計(jì)思路66-67
• 5.2.2 主程序的設(shè)計(jì)67
• 5.2.3 控制器子程序的設(shè)計(jì)67-71
• 5.2.4 控制器中斷程序的設(shè)計(jì)71-72
• 5.2.5 顯示屏程序設(shè)計(jì)72
• 5.3 本章小結(jié)72-75
• 第六章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析75-83
• 6.1 機(jī)組啟動(dòng)和停止模擬實(shí)驗(yàn)75-77
• 6.2 控制器實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析77-81
• 6.3 本章小結(jié)81-83
• 總結(jié)與展望83-85
• 參考 文獻(xiàn)85-89
• 附錄89-91
• 致謝91-93
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果93

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本文編號(hào)：271155