99精品久久久中文字幕,久久精品国产亚洲av麻豆甜,亚洲AV成人无码一区二区三区在线观看,男女久久久国产一区二区三区

           柴油發(fā)電機組的控制系統(tǒng)是柴油發(fā)電機組組成的一個重要部分,也是柴油發(fā)電機組的心臟, 柴油發(fā)電機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)電機組中的應(yīng)用推廣， 有助于提高柴油機組輸出電能質(zhì)量和柴油機組的自動化水平。本文主要研究的是柴油發(fā)電機組的控制部分， 數(shù)字式勵磁控制器較傳統(tǒng)的模擬電路勵磁控制器具有精度高， 反應(yīng)快， 控制算法適應(yīng)性強， 對于不同特性的電機只要通過調(diào)整程序參數(shù)就能適應(yīng)，甚至可以實現(xiàn)更高端的自適應(yīng)智能控制算法等優(yōu)點。

    數(shù)字式勵磁控制器總體設(shè)計方案

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

    （ １） 一些低速的程序。包括頻率測量、保護、自檢、通信、報警等；

    （ ２） 高階實時控制算法。包括采樣、數(shù)字濾波、控制算法運算、智能算法、參數(shù)計算等復雜信號處理算法， 得出的數(shù)據(jù)供 ＣＰＵ 實現(xiàn)高性能的勵磁控制。

    （ ３） 負責各個電量參數(shù)的檢測并作 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。 ＡＤＣ 模數(shù)轉(zhuǎn)換器： 采用多點交流采樣技術(shù)， 采樣周期由ＭＣＵ 控制， ＡＤＣ 進行采樣轉(zhuǎn)換以后， 數(shù)據(jù)送入 ＭＣＵ 進行進一步處理。 

    工作電源

    由于微處理器的工作電源要求， 我們需要一個 ５Ｖ 的穩(wěn)定直流電源， 信號調(diào)理電路的運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)動繼電器， 所以需要一個＋２４Ｖ 的直流電源， 為此我們需要設(shè)計一個電源轉(zhuǎn)化模塊得到系統(tǒng)正常工作所需的三組 ＤＣ 電源。 

     1、勵磁輸出主電路的設(shè)計

    勵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 時 確 定 了 此 勵 磁 整 流 輸 出 的 額 定 電 壓 為８０ＶＤＣ， 額定勵磁電流為 １０Ａ， 強勵時達到 ２５Ａ。勵磁功率來源于交流電源， 可以是發(fā)電機本身提供的， 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)電機提供的電源由于有啟動的影響， 而且在運行過程中有可能會發(fā)生波動畸變等不穩(wěn)定的因素， 這些都會影響勵磁輸出的性能。所以我們針對從發(fā)電機取電的情況進行研究和設(shè)計。 

    來自交流同步發(fā)電機的三相交流電經(jīng)過三相橋式整流電路整流之后通過 ＭＯＳＦＥＴ 管斬波后輸出到勵磁線圈。圖中勵磁線圈上端的電阻、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， 達到保證器件安全運行的目的。

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

    2、ＭＣＵ 電路設(shè)計

    ＭＣＵ 作為數(shù)字勵磁控制器的 ＣＰＵ， 基于其各種功能以及柴油發(fā)電機組的工作環(huán)境要求比較特殊， 因此在做 ＣＰＵ 選型的時候也要重點注意 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（要求達到－ ４０℃－ － ＋１２５℃） 的要求， 我們選用 ＡＤＩ 公司的軍工級具有 ８０５２ 核心和 １２ｂｉｔ 高性能 ＡＤ 的模擬微處理器 ＡＤｕＣ８３１。

    ＡＤｕＣ８３１ 是一個完全綜合的 ２４７ｋ 采樣保持數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)， 在同一片中結(jié)合了高性能的自校準 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／電擦除程序存儲器。還提供片內(nèi)４ｋＢ 非易失性閃速／電擦除數(shù)據(jù)存儲器、２５６ｂ ＲＡＭ和 ２ｋＢ 擴展ＲＡＭ。

    ＡＤｕＣ８３１ 還提供額外的電源監(jiān)視器， 和一個高精度參考源。片內(nèi)數(shù)字外圍設(shè)備包括 ２ 個 １６ 位 Σ－ ΔＤＡＣ， 雙輸出 １６ 位ＰＷＭ， 看門狗定時器， 定時間隔計數(shù)器， ３ 個定時器／計數(shù)器， 定時器 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

    要進行交流采樣， 通常需要進行同步采樣， 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)生同步于被測信號的采樣脈沖。它能克服軟件同步采樣法存在截斷誤差等缺點， 測量精度高。利用鎖相頻率跟蹤原理實現(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 為被測信號的頻率， 作為鎖相環(huán)的基準頻率， 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 ／ｎ＝ ， 即： ＝ｎ 。由于鎖相環(huán)的時跟蹤性， 當被測信號頻率 變化時， 電路能自動快速跟蹤并鎖定， 始終滿足 ＝ｎ 的關(guān)系， 即采樣頻率為被測信號頻率的整數(shù) ｎ 倍， 從而實現(xiàn)一周內(nèi)等間隔采樣 ｎ 點。此外， 還可將分頻系數(shù) ｎ 為程序控制， 則可根據(jù)不同頻率的被測信號及 ＣＰＵ、Ａ／Ｄ 轉(zhuǎn)換器的速度， 動態(tài)改變 ｎ 值， 以達到最好的效果。

    數(shù)字勵磁控制器軟件實現(xiàn)與算法研究

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

    １、ＭＣＵ 主控程序的設(shè)計

    ＭＣＵ ＡＤｕＣ８３１ 是本文設(shè)計的數(shù)字式勵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子模塊程序：

    （ １） 勵磁控制子程序；
   
    （ ２） 保護子程序；

    （ ３） 通信子程序；

    （ ４） 人機界面子程序；

    （ ５） 報警子程序；

    （ ６） 自檢子程序。

    ２、電量參數(shù)采樣算法的研究

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

    交流采樣是按一定的規(guī)律對被測信號的瞬時值進行采樣， 再按照一定的數(shù)學算法求出被測電量參數(shù)的測量方法。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數(shù)， 為第 ｍ 采樣點的瞬時電流值， 為第 ｍ 采樣點的瞬時電壓。這種算法不僅對正弦波有效， 當采樣點數(shù)多時， 還可較準確的測量波形畸變的交流量。