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伊藤動力10千瓦汽油發(fā)電機汽油發(fā)電機(SDQF2-II)為研究對象,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,對汽油機發(fā)電機電子調(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)于國家標(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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調(diào)速器作為發(fā)動機的控制中心,能根據(jù)發(fā)動機負載變化情況自動地調(diào)節(jié)發(fā)動機循環(huán)供油量,保持發(fā)動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,從而保證發(fā)動機具有良好的工作性能。目前,小型汽油發(fā)電機組上的調(diào)速器普遍采用的是機械式調(diào)速器,由于機械調(diào)速器存在慣性滯后及摩擦阻力大等固有缺陷,因此它在調(diào)速時必然存在瞬時調(diào)速率和穩(wěn)定調(diào)速率差、過渡時間長等缺點,已不能適應(yīng)在發(fā)電機組中對汽油機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性日益提高的要求。為了解決機械調(diào)速器在調(diào)節(jié)發(fā)電機組時存在的固有缺陷,提高汽油發(fā)電機組的自動化水平、可靠性和汽油發(fā)電機組的發(fā)電品質(zhì),開發(fā)一種價格低廉、可靠性高、具有通用性和擴展性的數(shù)字式電子調(diào)速器具有非常重要的意義。本文在分析研究國內(nèi)外有關(guān)電子調(diào)速器的基礎(chǔ)分析方法及其研究狀況的基礎(chǔ)上,針對電子調(diào)速器在汽油機的過渡過程中,如何提高電子調(diào)速器的動態(tài)特性進行了研究。通過對汽油機自動調(diào)節(jié)過程的分析,得出裝有數(shù)字電子調(diào)速器的汽油發(fā)電機組是一個一階慣性環(huán)節(jié)與一個二階欠阻尼環(huán)節(jié)的串聯(lián)。分析了汽油機在過渡過程中轉(zhuǎn)速變化與節(jié)氣門開度變化之間的關(guān)系以及節(jié)氣門的調(diào)節(jié)量對電子調(diào)速器的動態(tài)特性的影響。