基于盘式电机驱动的柴油机调速技术研究

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1、分类号：——UDC：——密级：●■■■_____●●■■■___■■_●-●__一编号：——工学硕士学位论文基于盘式电机驱动的柴油机调速技术研究硕士研究生：刘佳指导教师：马修真教授学位级别：工学硕士学科、专业：动力机械及工程所在单位：动力与能源工程学院论文提交日期：2011年1月14日论文答辩日期：2011年3月12日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex：U．D．C：ADissertationfortheDegreeofM．EngTechnologyResearchonDieselEngineSpeedControlSystemBasedon

2、PerformanceofDiscTypeBrushlessDCMotorCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：DateofSubmission：DateofOralExamination：University：LiuJiaProf．MaXiuzhenMasterofEngineeringPowerMachineryandEngineeringJan．14．2011Mar．12．2011HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文

3、的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：刊往日期：乃『『年弓月四日学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内

4、容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(回在授予学位后即可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：刊佳日期：钧『1年3月砧日导师(签字)：少ff年弓月编基于盘式电机驱动的柴油机调速技术研究摘要随着当今社会环境污染和能源危机问题日益严重，人们对柴油机的经济性、有害排放、可靠性等提出了更高的要求，这就要求采用多种措施对柴油机

5、进行高精度、全工况的优化控制。对于柴油机来说，传统的机械控制已经无法满足日益苛刻的要求。由于电控系统具有控制精度高、响应速度快、控制策略灵活、适应性强的特点，柴油机电控化成为现代柴油机技术发展的趋势。柴油机电子调速系统的执行机构是控制系统的重要组成部分。根据执行机构高效率、低功耗、大驱动能力、快速响应、安装空间等要求，选用为狭窄空间设计的盘式电机，其轴向结构紧凑、驱动能力大。本课题基于盘式电机设计了一种能对其进行精确、快速实时控制的数字化控制系统，通过电机调节柴油机油泵齿条位置，以达到控制柴油机转速的目的。根据柴油机及盘式电机执行机构的工作原理，应用Matlab／

6、Simulink建立整个调速系统的模型。针对传统PID控制算法存在的不足，对其进行了改进，将模糊控制适应性强和PID控制稳态误差小等优点结合起来，提出了适合本系统的模糊-PID切换控制算法，该算法取代传统的PID控制器用以改善无刷电机控制的动态和稳态性能。本课题以TMS320F2812为核心，完成了控制系统的软硬件设计，包括盘式电机执行器的驱动电路，电机的速度、电流、位置等信号采集电路，柴油机的转速采集及给定电路、保护电路等。为提高系统的可移植性和实时性，采用模块化设计思想等完成了系统软件设计。本课题对各功能子模块及驱动控制模块进行了测试试验，运用Matlab／S

7、imulink平台及CCS软件对控制系统进行了仿真实验与模拟试验。结果表明，实验波形与理论分析基本一致，一定程度上证明了此控制系统的可行性。关键词：柴油机；盘式电机；控制算法；执行器；驱动controlisbecomingthecuttingedgeofdieseltechnology．Theactuatorofdieselelectronicspeedsystemisoneofthemajorcomponentsofsystem．Basedontherequirementsofactuator,suchashighefficiency,lowconsuming，

8、highd