[发明专利]内燃机车柴油机转速给定信号标定系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机车电传动系统技术领域，尤其是一种内燃机车柴油机转速给定信号标定系统及其控制方法。

背景技术

在装用电喷控制器的内燃机车控制系统中，很常见的一种柴油机转速给定信号形式是PWM波(Pulse-Width Modulation)。电喷控制器根据上位机发送的的PWM信号脉宽调节柴油机转速。上位机对PWM信号的调节有两种方式：

（1）常规模式

主要原理是：车载微机对电喷控制器实施常规控制。车载微机向电喷控制器发送一定脉宽的PWM信号，其脉宽与主手柄档位对应。在同一档位下，PWM脉宽一定。这实质上是一种开环控制模式。

（2）闭环模式

主要原理是：车载微机以实际柴油机转速为反馈构成控制闭环，对电喷控制器实施闭环控制。在任何情况下，这个控制闭环中的PWM信号都是动态的，其脉宽取决于PID调节器的输出。

上述的两种模式，“常规模式”存在控制精度低、累积误差大、易受器件老化影响等缺点；“闭环模式”可以弥补“常规模式”的缺点，但在柴油机空载运行时易形成转速超调。另外，由于“闭环模式”控制算法较为复杂、“常规模式”相对简单明了，机车操作人员往往更青睐“常规模式”。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明提供了一种内燃机车柴油机转速给定信号标定系统及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种内燃机车柴油机转速给定信号标定系统，由柴油机转速给定信号标定开关、司空器档位手柄、车载微机、柴油机调速板、电喷控制器、柴油机转速检测模块组成，以车载微机为控制核心，车载微机通过总线与柴油机调速板连通，且该柴油机调速板外接有电喷控制器，车载微机通过硬线分别与司空器档位手柄、柴油机转速检测模块连通，所述的车载微机另通过硬线连接有柴油机转速给定信号标定开关。

一种内燃机车柴油机转速给定信号标定系统的控制方法，其过程如下：

a.系统上电初始化；

b.查看是否存在档位-脉宽关系表，若不存在，进入过程c；若存在档位-脉宽关系表，直接进入过程d；

c. 生成档位-脉宽关系表，档位-脉宽关系表存储于车载微机的EPROM中；

d. 采集柴油机转速信号、采集柴油机转速给定信号标定开关1触点信号和司控器档位手柄2触点信号；

e.档位判断；

f.查表判断标定开关位置；

g. 根据柴油机转速给定信号标定开关的位置决定是否进入控制闭环，若不进入控制闭环，则系统实施常规控制，即进入过程h；若进入控制闭环，即进入过程j；

h.系统载入档位-脉宽关系表；

i. 根据档位-脉宽关系表查表计算档位对应的PWM脉宽，进入过程o；

j. 进入控制闭环后，以柴油机目标转速为给定值，以柴油机当前转速为反馈值进行闭环PID计算；

k. 根据柴油机转速给定信号标定开关位置决定是否实施标定，当开关位于“标定”位时系统进入“标定模式”；

l．计算柴油机转速信号离散度，判断其是否稳定；

m. 若柴油机转速稳定则实施标定，否则不实施标定；

n. 计算最近十次PWM输出脉宽的均值，以该均值为档位对应脉宽，更新档位-脉宽对应表以完成标定；

o. 根据常规控制或闭环控制的计算结果输出对应脉宽的PWM波。

本发明的有益效果是，通过引入“标定模式”，弥补“常规模式”的控制精度低、累积误差大、易受器件老化影响等缺点，同时避免“闭环模式”下的柴油机空载运行的转速超调。在实现对内燃机车柴油机精确调速的基础上最大限度满足机车操作人员需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明系统的结构示意图；

图2是本发明各电气之间的连接图；

图3是本发明的程序流程图；

图中1、柴油机转速给定信号标定开关，2、司空器档位手柄，3、车载微机，4、柴油机调速板，5、电喷控制器，6、柴油机转速检测模块，7、柴油机，11、触点一，12、触点二。

具体实施方式