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1、基于DSP的柴油发电机组数字控制器设计自本1004班葛取文10401040438摘要目前,柴油发电机组的控制系统大部分采用以分立元器件为基础的模拟系统,技术性能指标较差。为了使控制系统在性能指标和可靠性方面有质的提高,需要在控制思想、控制算法、控制系统的实现手段上进行全面技术改造。近几年来,随着自动控制理论、微电子技术以及电力电子技术的迅速发展,许多与柴油发电机组相关的理论和技术己经应用到工程实践中,传统的模拟式控制器已逐步被性能更为优越、结构更为简单的数字式控制器所取代。介绍了TMS320F2812DSP的特性,并提出了基于T
2、MS320F2812DSP的柴油发电机组数字控制器的设计方案。该方案是利用高性能芯片为核心的新型控制系统。关键词:控制器;柴油发电机组;调速;调压AbstractAtpresent,mostofdieselgeneratorsetcontrolsystemusingdiscretecomponentbasedsimulationsystem,thetechnicalperformanceindicatorsispoorer.Inordertomakethecontrolsystemhavequalitativeincreasei
3、nperformanceandreliability,needtobeincontrolthought,controlalgorithm,therealizationofthecontrolsystemmethodtoconductacomprehensivetechnicaltransformation.Inrecentyears,alongwithautomaticcontroltheory,microelectronictechnologyandtherapiddevelopmentofpowerelectronictec
4、hnology,manydieselgeneratingsetsrelatedtheoryandtechnologyhasbeenappliedtotheengineeringpractice,thetraditionalanalogcontrollerhasgraduallybeenmoresuperiorperformance,wasreplacedbythedigitalcontrollerofstructureismoresimple.ThispaperintroducesthecharacteristicsoftheT
5、MS320F2812DSP,andputforwardthedieselgeneratorsetbasedonTMS320F2812DSPdigitalcontrollerdesignscheme.Theschemeisanewkindofcontrolsystemusingthehighperformancechipasthecore.Keywords:controller;Dieselgeneratorset;Speedcontrol;Pressureregulating引言柴油发电机组是内燃发电机组的一种,由柴油机、三相交
6、流同步发电机和控制系统(包括自动检测、控制及保护装置)等组成。柴油发电机组集成了柴油机、发电机和自动控制等技术。它是以柴油机为动力的发电设备。目前,柴油发电机组的控制系统大部分采用以分立元器件为基础的模拟系统,技术性能指标较差;为了使控制系统在性能指标和可靠性方面有质的提高,需要在控制思想、控制算法、控制系统的实现手段上进行全面技术改造。从性价比考虑,选用TI公司的TMS320C2000系列的2812微控制芯片,作为柴油发电机组数字控制器的数字控制芯片,将柴油机速度控制和发电机电压控制等原先分离的系统,整合为性能更为优越、可靠的
7、单一系统。这样的系统也是柴油发电机组自控技术发展的必然趋势。TMS32F2812DSP具有较高的性价比、灵活的指令系统和操作性能、高速的运算能力、改进的并行结构以及JTAG标准测试接口。1柴油发电机组数字控制器的硬件设计柴油发电机组数字控制器的硬件设计,主要包括两方面的内容:柴油机的转速调节和控制以及发电机输出电压的调节和控制。整个控制器的硬件系统框图如图1所示。其中,以数字信号处理器(DSP)为核心控制器件。DSP内置有事件管理器(可产生要求的脉宽调制(PWM)波形)、A/D、SCI、SPI、CAN等模块,外围可扩展D/A、存
8、储器、可编程逻辑器件等模块。图1控制器的硬件系统框图该系统中,首先分别由电压、电流互感器和速度传感器获取系统的关键参数(速度信号可直接接到事件管理器的QEP管脚),通过模数接口电路将关键参数输入到DSP内置的A/D模块;再通过控制器的算法程序计算得到控制量;然后
