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基于D2P MotoHawk的发电机组调速策略的研究

作　者: 李玲
导　师: 方祖华
学　校: 上海师范大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 调速策略 D2P MotoHawk Matlab/Simulink 电子节气门控制算法
分类号: TM314
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 45次
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内容摘要

汽油发电机组因其体积小、易操作和价格便宜等优点被广泛应用在各领域。调速器作为汽油发电机组的一个重要部分，调速性能的优劣直接影响机组的发电品质，同时也影响其动力性、经济性和排放性能。采用电子调速器来取代普遍采用的机械式调速器，可大大提高机组的转速稳定性和发电品质。因此对汽油发电机组调速策略的研究具有重要意义。本文参考目前国内外汽油发动机调速器的研究现状，提出了基于D2PMotohawk汽油发电机组调速策略的研究方案。首先建立了电子节气门控制系统的数学模型，包括直流电机数学模型、节气门体数学模型和控制系统数学模型。其次，根据建立的数学模型得到电子节气门阀片运动的动力性方程。然后在Matlab/Simulink上进行仿真，包括进行节气门控制系统的动态性能仿真、逐级加/减负载、突加/减负载情况下的仿真。最后基于D2P Motohawk平台进行控制策略的移植和实现：搭建硬件平台，编写控制程序，包括传感器数据采集，数据传输、处理和执行等模块，对进行了电子节气门的半实物实验。实验结果表明：PID算法在D2P Motohawk平台上容易进行移植，其参数易整定，且性能稳定可靠。通过仿真确定了PID算法中三个控制参数的取值范围，可对电子节气门进行精确的控制。本文是结合算法进行了软件仿真和硬件实现，不仅研究了系统在PID控制算法下的动态特性，而且基于D2P Motohawk平台的移植和应用也是一个全新的尝试，有助于缩短开发周期和提高系统的总体性能，具有良好的可靠性和实际应用价值。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 研究背景和意义  8-9
  1.2 汽油发电机组调速器的研究现状  9-11
  1.3 本文研究的内容  11-13
第二章汽油发电机组调速系统及数学建模  13-23
  2.1 汽油发电机组调速原理  13-14
  2.2 电子节气门体的组成与工作原理  14-18
    2.2.1 电子节气门体的结构  14-16
    2.2.2 电子节气门体的工作原理  16-17
    2.2.3 电子节气门体参数的确定  17-18
  2.3 电子节气门控制系统数学模型  18-22
    2.3.1 直流电机数学模型  18-19
    2.3.2 节气门体数学模型  19-21
    2.3.3 控制系统数学模型  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章电子节气门控制系统的仿真  23-40
  3.1 PID 参数对系统动态性能的影响  23-27
  3.2 电子节气门控制系统的仿真  27-31
    3.2.1 直流电机的仿真  27
    3.2.2 控制系统的仿真  27-31
  3.3 加/减负载下系统响应的研究  31-35
    3.3.1 逐级加/减负载的仿真  31-32
    3.3.2 突加/减负载的仿真  32-35
  3.4 仿真参数分析  35-39
    3.4.1 电流参数的分析  35-36
    3.4.2 转矩参数的分析  36-39
  3.5 本章小结  39-40
第四章基于 D2P Motohawk 调速控制策略的实现  40-53
  4.1 基于 D2PMotohawk 的实验装置  40-44
  4.2 实验方案设计与实现  44-51
    4.2.1 硬件平台的搭建  44-46
    4.2.2 控制程序的设计  46-49
    4.2.3 控制策略的实现  49-51
  4.3 实验结果和分析  51-52
    4.3.1 MotoTune 在线调试  51
    4.3.2 实验结果分析  51-52
  4.4 本章小结  52-53
第五章全文总结和展望  53-55
  5.1 全文总结  53-54
  5.2 展望  54-55
参考文献  55-58
致谢  58-59
作者在攻读学位期间的成果  59

基于D2P MotoHawk的发电机组调速策略的研究

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