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介绍柴油发电机组调速方法
1面向Simulink数字调速系统框图
在建立了柴油发电机组调速系统的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常规PID控制,变速积分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的调速系统框图。
1.1常规PID控制
首先看常规PID控制,下面是它的系统仿真框图,这是常规采用的PID控制系统图,通过对真实控制系统绘制仿真框图,观察采用常规PID控制效果。
1.2不完全微分PID控制
下面是不完全微分PID控制系统仿真框图,图2不完全微分PID控制系统仿真框图这是在常规PID基础上进行了不完全微分,这是用来改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
1.3变速度积分PID控制
下面是变速度积分PID控制系统仿真框图。
1.4模糊PID控制
自适应模糊PID控制是将自适应控制的思想和常规PID控制器结合,吸收了自适应控制和常规PID控制的优点。首先它具备自适应能力,能够自动识辨被控过程参数、江苏苏州当地自动整定控制参数,能够适应被控过程模型参数的变化;其次它又具有常规PID控制器结构简单、江苏苏州当地鲁棒性强、江苏苏州当地可靠性高的优点。这使得自适应PID控制成为过程控制中一种较为理想的控制方法。
如果用模糊控制箱设计出模糊控制器,再在Simulink中建立系统仿真模型,把模糊控制器模块和我们设计的FIS结构连接起来,就可以对它进行仿真研究了,系统仿真框图的建立关键是对PID三个参数Kp,Ki,Kd的整定,这必须考虑到不同时刻三个参数的相互作用和它们之间的关系。
下面从系统的稳定性、江苏苏州当地响应速度、江苏苏州当地超调量和稳态精度等各方面来考虑Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊规则表。
(1)比例系数Kp的作用是加快系统的响应速度,提高系统的调节精度。Kp越大,系统的响应速度越快,系统的调节精度越高,但容易产生超调,可能会导致系统不稳定。Kp取值过小,会降低调节精度,使响应速度变慢,延长调节时间,使系统动态和静态特征变坏。
(2)积分作用系数Ki的作用是系统的稳态误差。Ki越大,系统的静态误差越快,但Ki过大,在响应过程的初期会产生积分饱和现象,从而引起响应过程的较大超调。但Ki过小会使系统的静态误差难以,影响系统的调节精度。
(3)微分的作用系数Kd的作用是改善系统的动态特征,其主要作用是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化,对偏差变化进行提前预报。但Kd过大,会使响应过程提前制动,延长了调节时间,而且会降低系统的抗干扰性能。下面是进行模糊控制PID控制的系统仿真框图。
2对系统进行仿真研究
建立了系统的仿真框图后,就可以对系统进行仿真研究,就可以比较采用常规PID控制和变积分PID控制,不完全微分PID控制,模糊自适应PID控制的比较,并具体分析我们采用的模糊控制系统仿真框图自适应控制时的仿真效果。对系统进行仿真有助于我们对柴油发电机组调速系统的快速理解,并初步地分析出我们需要的控制参数,对系统的研究有积极作用。
系统仿真图通过MATLAB中的模糊控制箱实现,同时根据自己控制系统的具体特点和要求来建立的,基本可以反应控制系统的基本情况,可以起到很好的仿真模拟作用。
首先,比较常规PID控制和变积分PID控制,变速积分PID通过改变积分项的累加速度,使得它和偏差大小相适应,偏差大的时候,积分慢;偏差小时,积分快,这就可以减少超调,同时更好地静差。
下面比较一下常规PID控制和不完全微分PID控制的区别。不完全微分就是在PID算法中引入了一个一阶惯性环节,使得系统性能得到改善,在改善系统动态特性的时候又尽量减少高频干扰。
介绍模糊自适应控制和常规PID的比较,并对模糊自适应控制的仿真进行分析。这些都是基于前面建立的柴油发电机的系统模型的
可见模糊PID控制器和常规PID控制相比,它使得系统响应的超调时间减小,曲线更平整,反应时间加快了,控制效果明显更好了。同时模糊PID控制器在控制过程前期具有模糊控制器的特点,而在控制过程后期具有PID调节器的所有优势,是一种性能优良的控制器,所以在实际使用中可以选用模糊自适应控制方法。



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柴油发电机组电控系统发生故障的诊断
(1)闪码诊断
不使用FAW汽车故障诊断仪时,可通过故障诊断开关和故障指示灯(闪码灯)来显示闪码故障。
闪码故障的检测方法如下。
①将点火开关由“OFF”旋转到“ON”位置,不要启动发动机,这时仪表盘上的故障指示灯应点亮。
②这时电控系统进行自检,如果电控系统无当前故障和历史故障,发动机故障指示灯常亮不闪烁,这时可以正常启动发动机。
③如果电控系统发现系统存在当前故障或历史故障,发动机故障指示灯不断闪烁。这时打开故障诊断开关,故障指示灯就以闪码的形式显示。驾驶员必须排除系统的当前故障,如果是历史故障,驾驶员必须确认故障已经排除,才可以正常启动发动机。
a.历史故障。当发动机控制系统检测到发生较严重故障时,系统会自动保存这些故障在ECU的内存中,排除故障后,必须用故障诊断仪内存中的故障代码,否则,即使故障排除,故障灯依然会常亮。这些已经被排除的,但是故障代码没清的故障就是历史故障。
b、江苏苏州当前故障。当前还没有被排除的故障。
④发动机无故障正常点火后,故障指示灯熄灭。
故障闪码的读取方法:如显示的为故障闪码21,用故障灯的闪烁时间来表示,如21,故障灯先连续闪两下,中间间隔0.5s表示数字2,再隔1.5s闪一下表示数字1。如有多个故障,每按一次故障请求开关显示一个故障,依次显示。
(2)故障代码显示
如果手头上有FAW汽车故障诊断仪,则可以利用其强大的功能读取故障代码并对发动机故障进行诊断和排除。故障诊断仪的主要功能如下。
①快速、江苏苏州方便地读取或故障码。
②对发动机控制系统进行动态测试,显示瞬时信息,为诊断故障提供依据。
③能在静态或动态下,向电控系统各执行元件发出检修作业需要的动作指令,以便检查执行元件的工作状况,如发动机某一缸停止喷油。
④在车辆运行或路试时监测并记录数据流。
⑤具有示波器功能、江苏苏州万用表功能和打印功能。
⑥有些诊断仪能显示系统控制电路图和维修指导,以供故障诊断和检修时参考。
⑦有些功能强大的专用诊断仪能对发动机控制ECU进行某些数据的重新输入和更改。
故障诊断仪的使用方法如下。
①将点火开关保持在“OFF”位置,然后连接诊断仪接口线束和发动机诊断插座。
②将点火开关由“OFF”旋转到“ON”位置,不要启动发动机。此时故障诊断口处于状态。
③在诊断仪显示“系统选择”中选择“BOSCH”,按确认。
④在诊断仪显示“功能选择”界面中,选择“系统故障诊断”。
⑤自在常规选择界面中,选择“读取故障代码”。
⑥诊断仪显示故障代码。
⑦根据故障代码对发动机故障进行排除。故障排除后,原故障代码后,用故障诊断仪对电控燃油喷射系统再进行一次故障诊断,确认无故障后,再交付使用。



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发电机组三相负荷不平衡会有什么危害
柴油发电机一级负荷,要求供电系统无论是正常运行还是发生事故时,都能保证其连续供电。因此对一级负荷,应由两个独立的电源供电,并按生产的需要和允许停电的时间,采用双电源自动或手动切换,或采用双电源分组同时供电的接线,一般情况下,还应有应急电源作备用。如果一级负荷不大,则可采用蓄电池、江苏苏州同城自备发电机等设备,或者从邻近的单位取得第二个独立电源。这里所说的两个“独立电源”,是指其中任一个电源发生故障或停电检修时,而不致影响另一个电源继续供电。
一、江苏苏州同城柴油发电机厂家简要分析发电机组三相负荷不平衡的危害,主要分为以下几点:
1)影响设备的运行出力,发电机设备容量设计是按三相负荷条件来确定的,如果三相负荷不平衡,设备容量只能以三相负荷中 一相为限,因此设备出力降低。
2)中性线就有电流通过,低压供电线路损耗增大。
(3)造成三相电压不对称,使中性点电位产生位移。
(4)中性电流过大,使配电变压器运行温度升高,严重时会将变压器烧坏。
(5)影响电动机的输出功率,并使绕阻温度升高。三
(6)使有的相电压高,另外的相电压降低
(7)中性线电流过大,异线可能会烧断
3)旋转电机在不对称状态下运行,会使转子产生附加损耗及发热,从而引起电机整体或局部升温,此外反向磁场产生附加力矩会使电机出现振动。 对发电机而言,在定子中还会形成一系列高次谐波。
4)引起以负序分量为启动元件的多种保护发生误动作,直接威胁电网运行。
5)对发电机、江苏苏州同城变压器而言,当三相负荷不平衡时,如控制 相电流为额定值,则其余两相就不能满载,因而设备利用率下降,反之如要维持额定容量,将会造成负荷较大的一相过负荷,而且还会出现磁路不平衡致使波形畸变,设备附加损耗增加等。
二、江苏苏州同城发电机操作时需要注意的问题
1.操作人员必须经过专门训练方可独立操作,操作电工还必须取得特种作业操作证;
2.保持机房整洁,发电机附近不得存放燃油或其他易燃物品,并设置消防器材。发生火灾时,必须迅速切断电源,进行扑救;
3.发电机到配电盘或用电设备的导线,必须绝缘良好,接头牢固,并应安装在铁管或线槽内,不得随便拖在地面;
4.发电机运行时,严禁人体接触带电部分;柴油机运行中,不得触及排气管和废气增压机等热源,以防烫伤;
5.遇有“飞车”时,应迅速、江苏苏州同城果断设法切断燃油供给,使柴油机停止工作;
6.酸性蓄电池在充电时严禁烟火,要求机房通风良好以防爆鸣。


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发电机电控系统部件详细介绍
喷油器
燃油共轨系统采用的是电控喷油器,它是根据电子控制单元的指令在适当的时候将适量的燃油喷射到燃烧室中。电控高压喷油器主要由喷油器体、江苏苏州同城喷油器控制电磁阀、江苏苏州同城喷油器偶件、江苏苏州同城O形密封圈、江苏苏州同城QR code信息片、江苏苏州同城喷油器电磁阀接线柱等部分组成。
电控喷油器的工作原理、江苏苏州同城工作过程如下。
①未喷油状态。高压油轨内的燃油进入喷油器,但电磁阀没通电,TWV阀关闭,控制室压力等于油轨压力,喷嘴关闭。
②喷油过程。ECU控制电磁阀通电,TWV阀打开,控制室压力得到释放,使控制活塞上移,喷嘴打开喷射燃油。
③喷油结束。电磁阀断电,TWV阀关闭,控制室压力与油轨压力同步,喷嘴关闭,喷油结束。
电子控制单元
电子控制单元是整个柴油机电控系统的“计算机与控制中心”,它是电控系统的“大脑”整个电控系统的核心。它承担整个电控系统的信号采集与处理、江苏苏州同城数据运算与分析、江苏苏州同城控制策略的实现、江苏苏州同城控制指令的产生、江苏苏州同城数据的通信与交换等功能。
ECU通过各种传感器和开关,采集到发动机当前的工作状态信息,进行分析计算并按此状态下预先标定好的 参数,控制发动机的喷油量、江苏苏州同城喷油时间及喷油压力,从而调整发动机的工作状态,达到省油、江苏苏州同城、江苏苏州同城低排放的目的。
传感器
传感器是一种转换器,作用是进行信号变换。柴油机电控系统中常用的传感器有温度、江苏苏州同城压力、江苏苏州同城转速传感器等。
电控共轨系统中的传感器一般有加速踏板位置传感器、江苏苏州同城曲轴转速传感器、江苏苏州同城压力传感器和温度传感器等。
①加速踏板位置传感器。加速踏板位置传感器分为电位器式(早期使用)和霍尔式两种,常称为“电子油门”,其作用是通过检测加速踏板的位置了解驾驶员的愿望,进而了解发动机的负荷状况。位置传感器把发动机的负荷信号转变为电信号,负荷越高,电压越大,然后把此信息ECU由其进行相关比较和计算后,发出指令控制相关的执行器(如增加喷油量)。
加速踏板信号是双路信号,信号1的电压值约为信号2电压值的2倍。
②曲轴转速传感器。曲轴转速传感器(Ne传感器)可以确定活塞上止点位置,同时测量发动机曲轴的转速。曲轴转速传感器安装在飞轮壳体上。
传感器信号产生的原理是:飞轮360°范围内按6°间隔打58个孔!剩下2孔未打,形成闻隙,作为判断活塞上止点的依据。传感器中的磁通跟随着通过的孔与间隙而变化,产生正弦交流电压,其波幅随着发动机转速而变化。设定间隙到传感器位置的角度,可确定一缸上止点。结合凸轮轴传感器正时凸轮,确定一缸点火上止点。
③凸轮轴位置传感器。凸轮轴位置传感器安装在高压油泵总成上,通过测量高压油泵凸轮轴转速和位置,来确定柴油机喷油正时时闻(凸轮轴转速为曲轴转速的1/2)。
④进气压力传感器。进气压力传感器的安装位置:进气压力传感器为半导体压敏电阻式压力传感器,其作用是把进气压力信号转化为电压信号,然后发送给ECU,由ECU计算进入发动机汽缸的空气量,用来控制喷油量(空燃比)。
⑤轨压传感器。轨压传感器安装在共轨管的一端,用于实时测量共轨管中的燃油压力,测量范围为0~200MPa。其原理是把压力信号转化为电压信号,再将信号放大后输送到ECU,由ECU对压力控制阀(PCV)实施反馈控制,通过增减油泵供油量来调节油压,使油压稳定在目标值。
⑥冷却液温度传感器。冷却液温度传感器安装在节温器体上,是负温度系数的热敏电阻传感器,使用范围为-40~130℃。该传感器主要用于测量发动机冷却的温度,把温度信号转化为电压信号,从而进一步控制燃油喷射量。
进气温度传感器。进气温度传感器为负温度系数的热敏电阻,安装于进气歧管上,主要用于测量进气管中的进气温度,从而进一步控制燃油喷射量。
执行器
①主继电器控制。电装共轨系统的主继电器控制电路。当打开点火开关到“ON”位置后,ECU端子中KEY/SW端子得电,M_REL端子就输出低电平,导致主继电器动作,+BP端子就输入24V电压供给整个ECU工作;当电源关断或掉电时,M_REL端子由软件控制,并不马上变为高电平,而是维持一段时间,使得ECU有足够时间保存数据。只有当延迟时间结束后,M_REL端子才由低电平转变成高电平,从而切断ECU的工作电源。
②PCV继电器控制。压力控制阀用于控制从供给泵到共轨管内的燃油量,电装共轨系统的PCV继电器控制电路:当点火开关打到“ON”位置时,PCV继电器动作,向PCV1和PCV2供电,当ECU发出PCV驱动指令后,三级管导通,PCV开始工作。
③燃油计量阀。燃油计量阀安装在高压油泵的进油位置,ECU通过控制其通电时间来调整油泵的燃油供给量,从而控制共轨中的燃油压力值。
燃油计量单元在断电状态下,靠弹簧作用力,阀处于全开位置当通电后电磁阀作用,克服弹簧力,将阀关闭。在柴油机启动或柴油机运转时,根据ECU的指令来执行电磁阀的动作,保证高压轨内压力稳定在规定要求。






