柴油机电子调速器控制系统的开发与研究

本文是基于TY295D柴油机机械调速器的基本原理之上，开发一种电子控制的调速器，使开发的电子调速器在响应速度上比原有的机械调速器更加提高，并满足系统的实际需要。研究了控制系统的各个组成部分的基本原理，通过求取系统传递函数的方法，分别建立了控制系统的数学模型，利用MATLAB软件对控制系统进行计算与仿真，利用PD控制算法，并调节控制器的参数，使系统达到预期的时间响应指标。自行设计了利用直流电机带动齿轮减速机构并通过螺杆与螺母机构把电机的正负旋转运动转化为控制油门拉杆的直线位移运动的执行机构。从而有效的解决了油门拉杆的位移控制问题。利用PWM驱动方式控制电机的转动，并设计出了直流伺服控制系统硬件电路图。为了能快速测量柴油机瞬时转速，用LabVIEW虚拟仪器设计语言，自行设计了一套柴油机瞬时速度测试系统，该系统硬件部分主要采用传感器、调理电路、数据采集卡和通用计算机，软件是通过后面板来计算柴油机瞬时转速的同时，前面板能时刻记录转速曲线，并将大部分需要传统硬件检测电路的功能完全由软件来实现。通过自行搭建调速器模拟实验台，并在系统上进行电子调速器模拟响应速度实验，结果表明所开发的自动控制系统具有良好的动态响应性和较小的超调量。最后本文对所做的工作进行了总结并提出今后开展柴油机调速器研究的发展方向。