[发明专利]一种柴油机转速控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机控制方法，具体地说是柴油机转速控制方法。

背景技术

目前柴油机调速器已经由传统的机械式调速器发展为电子调速器，但大多数电子调速器都采用基于转速和位置的双闭环控制方法，这种控制方法在电站和船舶柴油机上已广泛应用。虽然该方式有着较好的控制效果，但存在如下不足：由于引入了位置环，不得不在执行器中添加位置传感器，使得执行器结构更加复杂、成本也较高，并且位置传感器的可靠性将直接决定着电子调速器能否正常工作，一旦位置传感器损坏，调速器将失效，柴油机转速将失去控制，甚至引发严重事故；位置传感器需要额外供电，使得调速器需要预留更多的接线端子，体积较大；基于转速和位置双闭环的电子调速器往往需要对PID参数进行动态调整，一组PID参数很难满足全工况的需求，使得软件设计更为复杂，标定工作量大，给使用者带来诸多不便。

发明内容

本发明的目的在于提供不仅省去了位置传感器，使执行器结构更简单可靠，而且有着良好的控制效果的一种柴油机转速控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种柴油机转速控制方法，其特征是：

柴油机经起动后，当其转速达到着火转速100转/分时，即确定柴油机进入起动工况，把起动DBR燃油限制值作为电流环的结果输出，以PWM波的方式控制执行器从而控制柴油机的转速；

当柴油机转速增加到700转/分时，转速环和电流环流开始共同来控制转速：首先由加速率产生目标转速，其中参数加速率用于控制达到电站工况下额定转速1500转/分的时间和设定目标转速，通过实际转速与目标转速比较，产生转速偏差，经转速环PID计算后将其结果作为电流环的当前目标值，再通过采集的执行器实际电流值与该当前目标电流值比较，产生电流偏差，再经过电流环PID计算后，产生执行器控制输出结果；当柴油机转速达到1500±10转/分时，柴油机进入电站工况，此时通过电位计微调目标转速来设定最终目标转速，从而使柴油机在电站工况下稳定运行；

当柴油机需要停机时，控制器捕捉到断油信号后，即停止转速和电流双闭环对执行器的输出控制，执行器在自身弹簧力的作用下迅速回到零位，即可进入停机状态。

本发明还可以包括：

1、柴油机进入起动工况时，通过转速来查询起动DBR燃油限制值。

2、当柴油机转速增加到700转/分后，经过电流环PID计算，产生执行器控制输出结果，该结果不能大于该转速下最大燃油DBR限制值，即通过转速环和电流环两级串联控制执行器使得喷油泵齿条向减小转速偏差的方向运动，从而使柴油机的实际转速始终紧跟目标转速的变化而变化。

3、柴油机进入电站工况后，在转速环和电流环双闭环控制过程中，通过对转速偏差、电流偏差进行放大处理以及防止积分饱和限制和超速保护，并且PID的计算周期和输出结果控制周期都在5毫秒内。

本发明的优势在于：由于引入电流环，故不再需要位置环，这不仅使执行器的结构变的简单可靠，成本更低，而且控制器也将体积更小，实用性好，同时由于转速和电流有较好的耦合作用，经整定后合适的PID参数可以适应柴油机的全工况，从而使软件设计更加简单，省去了PID参数的动态调整环节，因此，此方法可以提高整个调速系统的可靠性，从而使柴油机更加稳定可靠的工作。

附图说明

图1为基于转速和电流双闭环的柴油机转速控制原理框图；

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：