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基于单片机的柴油机数字式调速器控制系统的设计

作　者: 张冬梅
导　师: 王景芹
学　校: 河北工业大学
专　业:
关键词: 柴油机数字式调速器模糊控制
分类号: U463.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 51次
引　用: 1次
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内容摘要

随着科学技术的发展,人们对柴油机的性能也提出了更高的要求,柴油机能否安全稳定的运行,调速器起了关键作用。本设计是根据天津雷沃动力股份有限公司提供的模拟电子调速器进行测绘,来研发一种新型数字式电子调速器。该调速器采用双制调速来防止高速飞车和怠速熄火。本文对柴油机调速系统进行了理论研究和实践探索。分析了其运动方程以及静态特性和动态特性,它是衡量调速系统的重要因素。该数字式调速器由信号采集、数据处理和执行器三部分组成。本设计以AT89C52单片机为处理器,以WOODWARD公司生产的12V比例电磁铁为执行器。信号采集包括获取柴油机转速信号和喷油泵齿杆位置信号,此模拟信号通过A/D转换器送入到单片机进行数据处理,采用模糊控制算法进行处理,用模糊的语言实现精确的控制,输出信号来控制比例电磁铁,从而控制喷油泵的供油量,达到控制转速的目的。该数字式电子调速器的控制系统采用模糊算法来设计,其鲁棒性好、灵敏度高,取得了很好的效果。与机械调速器和模拟式调速器相比,其优点是:简化了电路,减少了元器件,节约了成本;通过改变控制程序,可以满足不同柴油机的使用要求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-15
  §1-1 柴油机技术的发展  8
  §1-2 调速器的重要性及其工作原理  8-13
    1-2-1 柴油机安装调速器的必要性  8-9
    1-2-2 柴油机调速器的分类及工作原理  9-13
  §1-3 柴油机调速器国内外发展现状  13-14
  §1-4 论文研究内容  14-15
第二章柴油机电子调速器的基本理论  15-23
  §2-1 电子式调速系统基本结构  15
  §2-2 柴油机的运动方程  15-18
  §2-3 柴油机调速系统特性分析  18-22
    2-3-1 调速系统的静态特性  18-20
    2-3-2 调速系统的动态特性  20-22
  §2-4 本章小结  22-23
第三章电子调速器模糊控制系统的设计  23-35
  §3-1 模糊控制的基本思想  23-24
  §3-2 模糊控制的控制过程  24-26
    3-2-1 模糊控制器  24-25
    3-2-2 模糊控制电子调速器  25-26
  §3-3 模糊规则的设计  26-27
  §3-4 隶属函数的设计  27-28
  §3-5 参数模糊化  28-29
  §3-6 控制输出  29-32
    3-6-1 由规则确定结论  29-30
    3-6-2 解模糊控制输出  30-32
  §3-7 电子调速器控制程序的设计  32-34
  §3-8 本章小结  34-35
第四章数字式电子调速器的硬件设计  35-48
  §4-1 获取齿杆位置信号  35-39
    4-1-1 电位器式传感器的工作原理  36-38
    4-1-2 模/数转换器  38-39
  §4-2 获取转速信号  39-42
    4-2-1 测频法测量转速的原理  39-40
    4-2-2 磁电式转速传感器的工作原理  40-41
    4-2-3 磁电式转速传感器的选择  41-42
  §4-3 单片机系统电路设计  42-47
    4-3-1 AT89C52 单片机的结构  42-43
    4-3-2 单片机复位电路  43-44
    4-3-3 数码管显示  44-45
    4-3-4 系统时钟电路  45
    4-3-5 比例电磁铁的驱动电路  45-46
    4-3-6 串口通信电路设计  46-47
  §4-4 总图  47-48
第五章结论  48-49
参考文献  49-51
致谢  51

基于单片机的柴油机数字式调速器控制系统的设计

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