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柴油发电机组嵌入式智能控制系统的研究

韦泽垠

   柴油发电机组作为重要的主电源或备用电源得到了广泛的应用,智能控制系统在柴油发电机组中的应用推广,有助于提高柴油机组输出电能质量和柴油机组的自动化水平;柴油发电机组是高耗能的重型发电设备,其智能控制系统的研制也有助于节约能源和减少环境污染。本文在研究了柴油发电机智能控制器的总体结构基础上,针对数字励磁控制器和柴油机组主控制器进行了研究和设计。 本文研究了数字式励磁控制器的原理,提出了高性能的数字式励磁控制器的设计方案。硬件方案采用MCU+DSP的架构建立高性能的硬件平台,因为柴油机组的工作环境恶劣,MCU采用有良好环境适应能力ADuC831,DSP选用高性能的工业级DSP TMS320F2812。软件方案采用同步交流采样算法,为高性能励磁控制提供精确的实时参数。励磁控制算法采用CMAC神经网络智能控制算法,并实现了DSP程序。 本文对柴油机组主控制器进行了研究与设计。柴油机组主控制器是单台柴油发电机组的控制核心,通过CAN现场总线与机组中其他控制单元组成网络,以实现对柴油机组的监控和协调控制。为了实现控制系统的智能化和小型化,又考虑到柴油机组工作的环境,控制器方案采用了嵌入式PAC控制器。控制器采用高性能工业级ARM9处理器S3C2440A作为CPU,设计了丰富的外设与接口,为了实现大屏幕图形化的数据展现人机界面,设计了基于内含2D加速的显示驱动芯片SM501的高分辨VGA/LCD输出接口。操作系统方面,介绍了实时嵌入式操作系统WinCE.NET在S3C2440A平台上的移植。在此基础上,对单台柴油机组主控制器软件进行了研究与设计,实现了电量监控程序、发动机监控程序。最后对智能决策在柴油机组主控制软件中的应用进行了初步的探索,提出了基于AHP-Fuzzy智能决策模型的柴油机组工况分析方法和基于Agent智能决策模型的发电机组安全决策算法的控制框架。……   
[关键词]:柴油发电机组;数字励磁控制;CMAC算法;嵌入式;PAC控制器
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湖南大学2007年
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