[发明专利]柴油机模拟式电液调速器控制模块

说明书

本发明公开了一种柴油机模拟式电液调速器控制模块，包括电源模块、转速采集模块、转速设定模块、PID调速模块和功率放大模块；电源模块分别与转速采集模块、转速设定模块、PID调速模块以及功率放大模块连接；转速设定模块分别与转速采集模块和PID调速模块连接；PID调速模块和功率放大模块连接。本发明能够采集柴油机实际转速信号，并转换成对应电压信号，与设定转速电压信号进行对比，形成转速偏差信号；偏差信号通过模拟PID电路运算和功率放大后，输出执行器调节电流信号，完成执行器调速动作，调节柴油机循环供油量，保证了柴油机的转速稳定。

技术领域

本发明属于柴油机技术领域，具体涉及一种柴油机模拟式电液调速器控制模块。

背景技术

柴油机模拟式电液调速器是一种新型的电液调速器，它可以通过纯模拟式电路配合机械液压放大机构实现大力矩输出以及电子调速控制，相比机械液压调速器具有更高的调速精度，相比纯数字式电子调速器具有更简单的电路组成、更大的输出力矩、无需通过程序控制，可靠性高，使用简单，能满足高功率柴油机的调速需求。它是一种能自动对柴油机循环供油量进行调节的控制装置。它可以随着柴油机负荷的大小，调节柴油机的循环供油量，从而保证柴油机转速恒定，防止柴油机因负荷减小而超速飞车以及负荷增大而熄火停车等意外情况发生。

柴油机电液调速器控制模块是柴油机电液调速器的重要组成部分，它接收来自外界的柴油机转速信号和控制转速设定信号，经过运算处理，输出控制指令信号控制与柴油机供油齿条相连的柴油机电液调速器执行机构动作，从而实现柴油机供油量控制。

由于电子调速器执行机构驱动电流和尺寸限制，现在大功率柴油机上应用较多的还是传统的机械液压式调速器，机械液压式调速器由于速度得测量和放大都是通过机械元件来实现的，因此，不可避免地存在惯性滞后和摩擦阻力等缺陷，且控制方式单一，无法实现较复杂的控制算法，其调节的精度不高，一般不能满足高精度的调速要求。

因此，有必要开发一种新的柴油机模拟式电液调速器控制模块。

发明内容

本发明的目的是提供一种柴油机模拟式电液调速器控制模块，通过纯模拟式电路组成，能采集柴油机的实际转速信号，并按照设定的转速信号指令自动控制柴油机供油齿条动作，以实现对柴油机供油量的自动调节，能保证柴油机的转速稳定。

本发明所述的柴油机模拟式电液调速器控制模块，包括电源模块、转速采集模块、转速设定模块、PID调速模块和功率放大模块；

所述电源模块用于给其他功能模块产生工作电压，该电源模块分别与转速采集模块、转速设定模块、PID调速模块以及功率放大模块连接；

所述转速采集模块用于采集外部输入转速信号；

所述转速设定模块具有可调电位计和切换开关，通过可调电位计和切换开关确定目标转速信号，并输出该目标转速信号与转速采集模块输出的采集转速信号进行偏差计算形成转速偏差信号，该转速设定模块分别与转速采集模块和PID调速模块连接；

所述PID调速模块用于接收来自转速采集模块和转速设定模块偏差计算之后的转速偏差信号，并将其进行PID计算后输出至功率放大模块，该PID调速模块和功率放大模块连接；

所述功率放大模块用于接收来自PID调速模块计算后的指令信号，并将其进行功率放大和大小范围限定，然后输出指令信号控制调速器执行器进行调速动作。

可选地，所述电源模块包括12V工作电压生成电路、-12V工作电压生成电路、5V工作电压生成电路和3.3V工作电压生成电路；

所述12V工作电压生成电路包括电源芯片U10以及与电源芯片U10相连接的第一外围电路，用于产生功能模块所需工作电压12V；

所述-12V工作电压生成电路包括电源芯片U11以及与电源芯片U11相连接的第二外围电路，用于产生功能模块所需工作电压-12V；

所述5V工作电压生成电路包括电源芯片U12以及与电源芯片U12相连接的第三外围电路，用于产生功能模块所需工作电压5V；