浅析关于数码发电机逆变控制器及其系统油门控制

数码发电机是近几年中发展起来的一个新的发电机产品领域,该产品的普及化主要集中在五千瓦以下的小型发电机系统。
传统的发电机产品,主要采用低速发动机带动一个工频输出发电机进行正常工作,直接输出对应要求电源,这一类型的系统,由于发动工作在较低的转速上,从而导致其相对的体积较大、同时对于发电机而言,低转速的发电机的体积也难以将体积做小,对整个系统而言就很难做到小型化、便携化。
在输出电源的质量上由于输出电源的电压、频率与发动机转速都成正比对应关系,由于发动机工作在不同负载状态下的系统转速的波动将直接影响到输出电源电压、频率的稳定性，其输出电源的波形直接受发电机的影响，一般小功率的这一类型发电机的输出波形的TDH都不是太理想。数码发电机方案的产生使得以上的这些问题得到了很好的解决。

数码发电机控制器产品说明 ：

先进的功率逆变技术与控制技术相结合的控制器产品,输出波形为标准正弦波,具体波形如下：

在系统电源输出上有采用软件闭环控制技术,与常规的硬件控制方式相比较本产品对发动机输出功率的利用效率高,从而使同等的发动机系统能够有更高的系统输出利用效率。与传统的发电机系统比较,本控制系统在全功率输出阶段的输出波形均为正弦波,输出电源质量高、稳定性好。
本系统在输出电源的类型上有较高的自由度,可以根据不同客户的具体要求输出不同频率与电压的电源.目前输出电源类型如下:
A、220V/50Hz标准正弦电压输出;
B、230V/50Hz标准正弦电压输出;
C、110V/60Hz标准正弦电压输出;
D、115V/60Hz标准正弦电压输出.

在系统的控制上我们采用先进的动态智能适用控制方案,由于该产品系统部分的特殊性,若发动机系统、化油器部分、油门调整机械部分有一定的离散性,从而导致传统的系统控制方案不能准确、稳定的实现对系统在变负载情况下的有效调整,或即使实现有效调整但不能实现在调整过程中的动态节能效果,我们的系统由于采用了具有我们自身技术特点的控制方案,从而实现了对系统的有效、准确控制,同时我们的控制系统具有较强的系统适应能力。在系统控制设计的开发过程中,我们采用自主开发的PC软件实现控制器与PC机监控、分析相结合的开发方式。

利用PC机强大的监控、分析能力实现对系统的动态监控与分析,从而保证我们在较短的时间内实现对系统控制的高质量的开发工作。由于该产品的所有核心技术均由我们自主开发完成及我们具备的先进的开发手段,从而保证我们在该产品的不同客户的配套上具备较快的反应速度与较强的适应能力.我们保证在我们的系列产品之内,在客户的系统样机完成的前提下我们能够在四周时间内配合完成全功能样机的开发工作。

系统的适应性上,我们的控制器系统具有较强配套范围,在对系统的配套上，我们的控制器能够适应高速动力发动机及中、低速动力发动机的油机系统。在实际系统中,我们对控制器的相应的控制参数作相应的调整,从而实现我们控制器在硬件不做相应更改的前提下实现不同特性的发动机系统的配套能力。

在不同的特性的发动机系统中,我们的控制器能够实现同等高质量的系统控制能力与电源输出质量。
产品功能、特点、优点上我们的总体功能如下:
1． 标准正弦电压输出功能;
2． 电子油门调速功能;
3． 电源使用状态管理、监控功能;
4． 完善的系统异常调整、保护处理功能;
5． 系统输出指示、异常指示(LED显示)功能;
我们产品在设计上尽量采用完善的软件监控、处理,尽量较多的利用软件的设计来替代硬件的设计。从而大大提高系统的设计可靠性，在输出波形的处理上我们采用纯软件的控制的波形生成方式,从而在输出电源的可靠性及灵活性上有较好的处理方案，采用直接的逆变系统动态补偿方式，从而使系统具有更高的逆变效率，在提高发动机输出功率利用效率的同时大大降低了控制器系统温升，我们所特有的系统电源输出阶段的电源软启动功能保证与我们控制器相结合的整机系统在电源输出阶段的冲击电流抑制能力。同时我们在该控制器的设计上增加了我们独有的整机系统极端异常情况下的整机系统熄火控制功能，在系统发生极端异常的情况下为保证整机系统的安全性而强制关闭发动机.同时我们的控制器系统内置温度检测功能，在控制器系统内部温度异常的情况下，控制系统能够作出恰当的处理,从而保证整机系统工作的绝对安全性。浅析关于系统油门控制 ：

组成数码发电机逆变控制器的有好几个方面,在这些方面中,逆变控制与系统油门控制是其核心部分，现将油门控制部分做一些个人体会的介绍,由于涉及一些具体的技术不便多讲,只能做一个简单的介绍,与大家交流。油门控制的主要是希望能够在系统的动态工作过程实现对发动机输出功率的有效控制同时实现DC电压的有效控制.实现对系统动态工作过程中的油门控制基于不同的思想应该有比较多的手段。

油门控制模型从自动化控制的角度将,其控制特性应该是一个滞后性系统,同时由于其受到机械加工一致性、长期工作后特性的相对变动从而导致其滞后性程度的不确定性,最终增加了系统的控制难度,在此系统中一个好的油门控制方案应该具备以下特点:
1． 实现不同转速的静态稳定控制;
2． 实现系统工作过程中最大额定负载突上、突卸的有效稳定控制;
3． 实现变负载过程的稳定控制;
4． 在系统状态出现一定的变化(如发动机输出功率能力下降、化油器出现微堵等)后仍然能够实现对系统的有效控制;
5． 实现异常状态下的油门快速准确处理。

从自动化控制的角度来讲,我们在实现对一个系统的有效控制之前必须对系统进行一个具体的分析,而首先是进行输入参数、输出参数的分析,并确定相互的因果关系,在该系统中,为了实现对油门的控制我们可以利用的输入量有:系统转速、DC电压、输出电流、输出功率,转速的变化导致DC电压的变化(假设输出功率恒定),输出功率的变化将导致系统转速的变化(假设油门固定不动),由此可见,负载的变化是导致系统产生大的变化的内因(当然输出电流也是负载大小的对应体现),那么最佳效果的实现对系统有效控制必须将系统的负载变化作为一个重要的参数(当然其它有些参数也是必不可少的),不管你最终是期望稳定一个规定的转速,还是一个规定的电压,负载变化都是一个非常重要的参数。

相对于发动机系统,若我们期望动态稳定系统转速,我们将系统转速作为一个物理变量、将负载量作为一个物理变量,那么我们可以这样认为负载量是可突变量(相对于系统转速量而言),系统转速是渐变量,这样分析的好处是什么,这样分析的好处是我们在系统控制过程中,为了实现对系统转速的快速有效控制就能够利用负载量进行相对的系统前馈控制。

当然为了实现一个系统的有效控制,细节部分也必须做好,同时局部的功能设计不能脱离大的系统框架,例如,一个好的系统油门控制也必须与逆变部分做出某些相互的配合, 具体到具体的产品,如数码发电机系统油门控制,该产品在高精确控制方面不象伺服系统、运动控制系统等需要较高的精确控制,在该系统的设计中,控制的精确性初步具备后应该把重点放在控制设计的适应性与稳定性方面。