在线天堂中文在线资源网_少妇高潮喷水在线观看_午夜福利一区二区三区在线观看_国产在线国偷精品免费看_亚洲国产欧美在线观看

           柴油發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)是柴油發(fā)電機(jī)組組成的一個(gè)重要部分,也是柴油發(fā)電機(jī)組的心臟, 柴油發(fā)電機(jī)組作為重要的主電源或備用電源得到了廣泛的應(yīng)用， 智能控制系統(tǒng)在柴油發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用推廣， 有助于提高柴油機(jī)組輸出電能質(zhì)量和柴油機(jī)組的自動(dòng)化水平。本文主要研究的是柴油發(fā)電機(jī)組的控制部分， 數(shù)字式勵(lì)磁控制器較傳統(tǒng)的模擬電路勵(lì)磁控制器具有精度高， 反應(yīng)快， 控制算法適應(yīng)性強(qiáng)， 對(duì)于不同特性的電機(jī)只要通過調(diào)整程序參數(shù)就能適應(yīng)，甚至可以實(shí)現(xiàn)更高端的自適應(yīng)智能控制算法等優(yōu)點(diǎn)。

    數(shù)字式勵(lì)磁控制器總體設(shè)計(jì)方案

    數(shù)字式勵(lì)磁控制器的總體設(shè)計(jì)方案， 主電路： 采用 ＭＯＳＦＥＴ 單管 ＰＷＭ斬波控制勵(lì)磁線圈， 可以滿足不同結(jié)構(gòu)同步無刷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的需要。 微處理器（ ＭＣＵ） ： 微處理器是數(shù)字勵(lì)磁控制器的 ＣＰＵ， 是整個(gè)系統(tǒng)的核心， 需要完成的控制功能有：

    （ １） 一些低速的程序。包括頻率測(cè)量、保護(hù)、自檢、通信、報(bào)警等；

    （ ２） 高階實(shí)時(shí)控制算法。包括采樣、數(shù)字濾波、控制算法運(yùn)算、智能算法、參數(shù)計(jì)算等復(fù)雜信號(hào)處理算法， 得出的數(shù)據(jù)供 ＣＰＵ 實(shí)現(xiàn)高性能的勵(lì)磁控制。

    （ ３） 負(fù)責(zé)各個(gè)電量參數(shù)的檢測(cè)并作 ＡＤ 轉(zhuǎn)換， 作為控制算法的輸入?yún)��?shù)。
   
    （ ４） 產(chǎn)生斬波器的 ＰＷＭ控制信號(hào)。 ＡＤＣ 模數(shù)轉(zhuǎn)換器： 采用多點(diǎn)交流采樣技術(shù)， 采樣周期由ＭＣＵ 控制， ＡＤＣ 進(jìn)行采樣轉(zhuǎn)換以后， 數(shù)據(jù)送入 ＭＣＵ 進(jìn)行進(jìn)一步處理。 

    工作電源

    由于微處理器的工作電源要求， 我們需要一個(gè) ５Ｖ 的穩(wěn)定直流電源， 信號(hào)調(diào)理電路的運(yùn)算電路的供電需要一組±１２Ｖ的直流電源， 另外， 開關(guān)量輸出需要驅(qū)動(dòng)繼電器， 所以需要一個(gè)＋２４Ｖ 的直流電源， 為此我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)電源轉(zhuǎn)化模塊得到系統(tǒng)正常工作所需的三組 ＤＣ 電源。 

     1、勵(lì)磁輸出主電路的設(shè)計(jì)

    勵(lì)磁控制器的功率輸出為一可以控制電流和電壓的直流輸 出 ， 總 體 設(shè) 計(jì) 時(shí) 確 定 了 此 勵(lì) 磁 整 流 輸 出 的 額 定 電 壓 為８０ＶＤＣ， 額定勵(lì)磁電流為 １０Ａ， 強(qiáng)勵(lì)時(shí)達(dá)到 ２５Ａ。勵(lì)磁功率來源于交流電源， 可以是發(fā)電機(jī)本身提供的， 也可以是外部提供的，外部提供的電源通常都比較優(yōu)良穩(wěn)定， 發(fā)電機(jī)提供的電源由于有啟動(dòng)的影響， 而且在運(yùn)行過程中有可能會(huì)發(fā)生波動(dòng)畸變等不穩(wěn)定的因素， 這些都會(huì)影響勵(lì)磁輸出的性能。所以我們針對(duì)從發(fā)電機(jī)取電的情況進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。 

    來自交流同步發(fā)電機(jī)的三相交流電經(jīng)過三相橋式整流電路整流之后通過 ＭＯＳＦＥＴ 管斬波后輸出到勵(lì)磁線圈。圖中勵(lì)磁線圈上端的電阻、二極管、電容組成緩沖電路， 加入緩沖電路， 可將部分開關(guān)功耗轉(zhuǎn)移到緩沖電路上， 達(dá)到保證器件安全運(yùn)行的目的。

    ＭＯＳＦＥＴ 管的驅(qū)動(dòng)電路， 選用 ＩＲ２２１３ 集成 ＭＯＳＦＥＴ／ＩＧＢＴ驅(qū)動(dòng)器， ＩＲ２２１３ 是 ＩＲ 公司出品的一款適應(yīng)高壓、高速場(chǎng)合應(yīng)用的高低橋 ＭＯＳＦＥＴ／ＩＧＢＴ 集成驅(qū)動(dòng)器， 可提供最大 ２Ａ 的吸入電流和 ２Ａ 的柵極驅(qū)動(dòng)能力， 具有邏輯關(guān)斷輸入的 ＳＤ 引腳， 可以接受低至 ３．３Ｖ 的邏輯信號(hào)輸入， 方便 ＣＰＵ 的控制。

    2、ＭＣＵ 電路設(shè)計(jì)

    ＭＣＵ 作為數(shù)字勵(lì)磁控制器的 ＣＰＵ， 基于其各種功能以及柴油發(fā)電機(jī)組的工作環(huán)境要求比較特殊， 因此在做 ＣＰＵ 選型的時(shí)候也要重點(diǎn)注意 ＣＰＵ 的溫度特性等抗干擾性能的優(yōu)劣�？紤]到 ＭＣＵ 功能和工作溫度較高（要求達(dá)到－ ４０℃－ － ＋１２５℃） 的要求， 我們選用 ＡＤＩ 公司的軍工級(jí)具有 ８０５２ 核心和 １２ｂｉｔ 高性能 ＡＤ 的模擬微處理器 ＡＤｕＣ８３１。

    ＡＤｕＣ８３１ 是一個(gè)完全綜合的 ２４７ｋ 采樣保持?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)， 在同一片中結(jié)合了高性能的自校準(zhǔn) １２ 位 ＡＤＣ 多路通道，雙 １２ 位 ＤＡＣ 通道和可編程 ８ 位 ＭＣＵ。微處理器核心是 ８０５２，提供片內(nèi) ６２ｋＢ 非易失性閃速／電擦除程序存儲(chǔ)器。還提供片內(nèi)４ｋＢ 非易失性閃速／電擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、２５６ｂ ＲＡＭ和 ２ｋＢ 擴(kuò)展ＲＡＭ。

    ＡＤｕＣ８３１ 還提供額外的電源監(jiān)視器， 和一個(gè)高精度參考源。片內(nèi)數(shù)字外圍設(shè)備包括 ２ 個(gè) １６ 位 Σ－ ΔＤＡＣ， 雙輸出 １６ 位ＰＷＭ， 看門狗定時(shí)器， 定時(shí)間隔計(jì)數(shù)器， ３ 個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器， 定時(shí)器 ３ 用于波特率產(chǎn)生核串行接口 Ｉ ／ Ｏ（ Ｉ２Ｃ， ＳＰＩ 和 ＵＡＲＴ） 。 

     3、交流采樣鎖相環(huán)電路

    要進(jìn)行交流采樣， 通常需要進(jìn)行同步采樣， 目前交流采樣方式主要有硬件同步采樣、軟件同步采樣和異步采樣三種。硬件同步由硬件同步電路向 ＣＰＵ 提出中斷實(shí)現(xiàn)同步。硬件同步電路有多種形式， 常見的如鎖相環(huán)同步電路等。硬件同步采樣法是由專門的硬件電路產(chǎn)生同步于被測(cè)信號(hào)的采樣脈沖。它能克服軟件同步采樣法存在截?cái)嗾`差等缺點(diǎn)， 測(cè)量精度高。利用鎖相頻率跟蹤原理實(shí)現(xiàn)同步等間隔采樣的原理是：在相位比較器 ＰＤ、低通濾波器 ＬＰ、壓控振蕩器 ＶＣＯ 構(gòu)成的鎖相環(huán)內(nèi)加入 ｎ 分頻器， 輸入 為被測(cè)信號(hào)的頻率， 作為鎖相環(huán)的基準(zhǔn)頻率， 輸出 為采樣頻率。經(jīng) ｎ 分頻后與 相比較，

    根據(jù)鎖相環(huán)工作原理， 鎖定時(shí) ／ｎ＝ ， 即： ＝ｎ 。由于鎖相環(huán)的時(shí)跟蹤性， 當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率 變化時(shí)， 電路能自動(dòng)快速跟蹤并鎖定， 始終滿足 ＝ｎ 的關(guān)系， 即采樣頻率為被測(cè)信號(hào)頻率的整數(shù) ｎ 倍， 從而實(shí)現(xiàn)一周內(nèi)等間隔采樣 ｎ 點(diǎn)。此外， 還可將分頻系數(shù) ｎ 為程序控制， 則可根據(jù)不同頻率的被測(cè)信號(hào)及 ＣＰＵ、Ａ／Ｄ 轉(zhuǎn)換器的速度， 動(dòng)態(tài)改變 ｎ 值， 以達(dá)到最好的效果。

    數(shù)字勵(lì)磁控制器軟件實(shí)現(xiàn)與算法研究

    主要是對(duì)數(shù)字式勵(lì)磁控制器的軟件和所采用的控制算法進(jìn)行論述。首先對(duì)數(shù)字勵(lì)磁控制器的主程序進(jìn)行設(shè)計(jì)， 然后對(duì)電量參數(shù)采集算法和智能勵(lì)磁控制算法進(jìn)行研究， 并在 ＣＰＵ 上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

    １、ＭＣＵ 主控程序的設(shè)計(jì)

    ＭＣＵ ＡＤｕＣ８３１ 是本文設(shè)計(jì)的數(shù)字式勵(lì)磁控制器的核心控制單元， 基于軟件模塊化的思想， 可以把 ＭＣＵ 的主控程序劃分為以下幾個(gè)子模塊程序：

    （ １） 勵(lì)磁控制子程序；
   
    （ ２） 保護(hù)子程序；

    （ ３） 通信子程序；

    （ ４） 人機(jī)界面子程序；

    （ ５） 報(bào)警子程序；

    （ ６） 自檢子程序。

    ２、電量參數(shù)采樣算法的研究

    為了實(shí)現(xiàn)精確的數(shù)字勵(lì)磁控制， 需要得到實(shí)時(shí)、精確的電量數(shù)據(jù)， 而要獲得實(shí)時(shí)、精確的電量數(shù)據(jù)， 則需要采用交流采樣方法， 并推導(dǎo)出交流采樣下各個(gè)電量的計(jì)算公式， 最終編寫計(jì)算出電量數(shù)據(jù)的算法程序。

    交流采樣是按一定的規(guī)律對(duì)被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值進(jìn)行采樣， 再按照一定的數(shù)學(xué)算法求出被測(cè)電量參數(shù)的測(cè)量方法。下面給出交流電壓， 交流電流， 有功功率， 無功功率， 功率因素的各種算法中的離散公式。

    其中 Ｎ 為每周期均勻采樣點(diǎn)數(shù)， 為第 ｍ 采樣點(diǎn)的瞬時(shí)電流值， 為第 ｍ 采樣點(diǎn)的瞬時(shí)電壓。這種算法不僅對(duì)正弦波有效， 當(dāng)采樣點(diǎn)數(shù)多時(shí)， 還可較準(zhǔn)確的測(cè)量波形畸變的交流量。