現有降噪型發(fā)電機電子調速板大都是采用轉速閉環(huán)控制調節(jié)供油量，其特性是在速度出現差值后進行調整，屬于閉環(huán)負反饋調節(jié)。如果負荷干擾已經發(fā)生，但還未檢查到速度偏差△n，則調速板不作業(yè)，因此現有掛車電站式發(fā)電機電子調速器的調整作用落后于負載干擾功用。因為速度波動對室外型靜音發(fā)電機的不利影響，現提出掛車電站式發(fā)電機電子調速器采用轉速反饋、負載干擾前饋調速控制機理，即在負載已經發(fā)生，速度還未出現差值時，將負荷干擾前饋到控制系統(tǒng)，提前調整供油量，穩(wěn)定方艙式靜音發(fā)電機轉速?，F在Matlab/simulink中對靜音發(fā)電機組帶動發(fā)電機，發(fā)電機拖動負載的機構建模，對采用速度閉環(huán)控制的電子速度控制器與采用速度反饋、負荷干擾前饋控制的電子速度控制器進行穩(wěn)態(tài)與動態(tài)仿真對比。仿真結果表明：采用轉速反饋、負荷干擾前饋控制的電子速度控制器裝置動態(tài)響應快且具有更好的動態(tài)調速性能。

　　靜音發(fā)電機調速具有重要的意義，假設沒有速度控制器控制隔音箱發(fā)電機的速度保持恒定，在負荷波動時，循環(huán)供油量會隨著轉速的改變而改變，當負載降低時，速度升高，循環(huán)供油量增大，會致使掛車電站式發(fā)電機超過額定轉速造成“頻率失靈”，而負載增加時，轉速減少，循環(huán)供油量減小，會導致低噪音發(fā)電機帶不動負載而熄火。關于當時全密封靜音發(fā)電機的這一缺點，討論出了全密封靜音發(fā)電機速度控制器，早期安靜型發(fā)電機調速是通過機械式調速器完成，但它控制精度低、響應速度慢，而后研發(fā)出模擬式電子調速板，80年代成功由模擬式電子調速器進化到數字電子調速板，電子調速器由轉速傳感器、主控制解除器、執(zhí)行器構造[1]?，F有靜音發(fā)電機電子調速器探討是以轉速-位置雙閉環(huán)為原型，通過優(yōu)化電子調速板操作界面或利用速度-電流雙閉環(huán)來控制掛車電站式發(fā)電機速度波動速度[2]，對負載不斷產生變化的裝置，撬裝發(fā)電機轉速也會不斷波動，而預制艙式靜音發(fā)電機飛輪屬于大慣量蓄能器，在速度波動過程中勢必存在滯后、過渡時間長，這必然會造成作業(yè)點大范圍波動，且因為靜音柴油發(fā)電機動態(tài)流程非線]，反饋控制的燃油經濟性不夠理想。

　　

　　因為負載變化是致使轉速變化的根本原因，據此提出在轉速閉環(huán)反饋調節(jié)的基礎上，將負載干擾前饋到主控制處理器上，提前進行補償以減小速度波動，進而提升轉速控制精度。對于靜音發(fā)電機組帶動發(fā)電機拖動負荷的裝置，在負荷干擾出現、速度偏差△n還未檢測到時，利用發(fā)電機電流變化進行負荷辨認，前饋到控制屏，提前進行噴油量調節(jié)，其原理框圖，如圖1所示。其工作原理為：在速度未發(fā)現波動時將負荷扭矩提前前饋到電子調速器上，前饋負荷扭矩與此時移動式發(fā)電機輸出扭矩進行比較，差值輸入操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)將此差值轉換為執(zhí)行器的電信號進而調整噴油器齒條位置，同時當轉速探頭檢驗到的轉速與給定速度產生差值△n時，也經控制模塊調整運算后輸出為驅動執(zhí)行器運動的電信號使得噴油器齒條位置變化。

　　現提出采用負載前饋-速度反饋來降低靜音發(fā)電機組轉速波動，增強控制精度，增強低噪音柴油發(fā)電機經濟性。但在實際作業(yè)過程中，發(fā)電機負荷是變化的，且負荷大小不可知，故而前饋控制須先辨認負載大小。異步發(fā)電機機構的轉子載荷和定子電流之間存在確定的耦合關系，負荷的變化會導致電機定子電流相應的變化，也可以說定子電流的狀態(tài)反映了電機系統(tǒng)受載的情況。根據上述解析，若建立三相異步發(fā)電機與負載的解耦模型，由電機定子電流變化及時識別所加負載大小，在安靜型發(fā)電機轉速還未產生變化時及時將負荷擾動前饋到預制艙式靜音發(fā)電機上，對穩(wěn)定低噪聲發(fā)電機轉速會有重要意義。

　　s，其中 φs=ωst+φ0，φ0—初始角，由圖中示出的關系圖，可以計算出兩相靜止直角坐標系（α-β）到兩相同步旋轉直角坐標系（M-T）的變換矩陣為：

　　sM、usT—定子 M 軸、T 軸電壓；urM、urT—轉子 M 軸、T 軸電壓；isM、isT—定子 M 軸、T 軸電流；irM、irT—轉子 M 軸、T 軸電流；Ls—定子繞組自感；Lr—轉子繞組自感；Ln—定、轉子繞組互感。

　　靜音發(fā)電機組采用廣西康明斯YC4D60-D21型靜音發(fā)電機組，額定容量40kW，發(fā)電機采用貝德YVF2-225S-4型異步發(fā)電機，額定容量37kW，額定扭矩235.5N·m。

　　基于異步發(fā)電機定子電流負荷識別，如圖4所示。圖4中實線表示在發(fā)電機上所加負荷，虛線表示基于發(fā)電機定子電流識別出的負載大小，從圖中可以看出在3s突加100%負荷時，負荷立馬識別，隨后以較快速度到達正確值附近，再進行調整到達穩(wěn)定值。

　　突加100%負荷時作業(yè)性能對比，如圖5所示。圖5中實線表示現有速度控制器工作性能，虛線表示加負載前饋后的電子調速器的工作性能，由于現有電子速度控制器是根據速度偏差Δn進行調整，若負荷干擾已經產生，偏差還未產生，則調速板不工作，因此撬裝發(fā)電機電子調速器的調整作用落后于負荷干擾功用，圖5中在現有調速器下的封閉式靜音發(fā)電機組輸出容量明顯落后于加負載前饋后的低噪音發(fā)電機組輸出容量，且因為前饋通道快于干擾通道，所以在3 s時會造成靜音發(fā)電機組產生瞬時峰值。

　?。?）前1 s讓模型空載運行，1 s時，突加100%負荷，3 s時突卸100%負載，對比現有速度控制器與加負荷前饋后的電子調速板工作性能曲線。基于異步發(fā)電機定子電流負荷識別，如圖6所示。圖中：實線—所加負載大??；虛線—基于發(fā)電機定子電流識別出的負載大小。從圖中可以看出突加100%負荷與突卸100%負載時，負荷均辨識較快。

　　突卸100%負荷時工作性能對比，如圖7所示。圖7中實線表示現有調速器作業(yè)性能，虛線表示加負載前饋后的電子速度控制器的作業(yè)性能。根據圖5可知，突加100%負荷時，現有調速板轉速會下降2.3%，且機構動態(tài)調節(jié)步驟長。加負荷前饋的電子調速器，由于及時將負載前饋到電子調速板進行調整，突加100%負載時，加負荷前饋的電子調速板轉速波動大約為0.6%，且機構動態(tài)調節(jié)時間短。根據圖7可知，突卸100%負載時，現有調速板速度會上升2%左右，因為移動式靜音發(fā)電機飛輪屬于大慣量蓄能器，轉速下降步驟時間長，而加負載前饋的電子調速板速度波動大約為0.5%。

　　通過在Matlab/simulink中建立整個裝置模型，根據突加、突卸100%負載來測試現有速度反饋電子調速板工作性能與添加前饋后的前饋-反饋復合控制電子調速板工作性能，經過仿線）加負荷前饋后的電子速度控制器動態(tài)響應比現有調速器快。（2）加負載前饋后的電子調速板有更好的動態(tài)調速性能。由此可見，對電子調速器采用前饋-反饋復合控制，不僅可以提高全密封靜音發(fā)電機本身的動態(tài)性能，還可以改善因為全密封靜音發(fā)電機速度波動造成的安靜型發(fā)電機燃油經濟性差問題，在下一步研討中，可以將前饋-反饋復合控制應用到實際的電子速度控制器監(jiān)控系統(tǒng)中，通過試驗檢驗前饋-反饋復合控制達到的實際運用效果。

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