8098单片机实现的内燃机车恒功率控制系统

8098单片机实现的内燃机车恒功率控制系统

一、用8098单片机实现的内燃机车恒功率控制系统(论文文献综述)

刘文生,叶家金,葛培全[1](1995)在《用8098单片机实现的内燃机车恒功率控制系统》文中认为介绍了一种用8098单片机实现的内燃机车恒功率控制系统.系统以柴油机供油量恒定为控制目标,采用双闭环结构,对各种因素引起的柴油机供油量变化均有调节作用.为了满足机车高原运用要求,系统设置了柴油机功率自动修正功能。试验结果表明系统结构合理,硬件软件设计正确,具有较高的控制精度和动态稳定性。

刘文生,叶家金[2](1996)在《内燃机车恒功率系统的模糊变结构控制》文中研究指明介绍了用模糊变结构控制策略实现的内燃机车恒功率系统,并与用PID控制算法实现的内燃机车恒功率系统进行了试验结果比较。结果表明,模糊变结构控制效果优于PID控制算法实现的内燃机车恒功率系统。

曹恒[3](2000)在《基于模糊逻辑的内燃机车大功率柴油机智能控制系统的研究》文中指出内燃机车柴油机16V240ZA是我国铁路干线机车主型柴油机,其电子控制技术的研究即是当前机车柴油机技术领域的前沿课题,也是铁路列车计算机控制系统的基础课题,对实现机车控制计算机基础部件国产化具有重要意义。 本项研究的目的,在于完成铁道部“九五”铁路科技发展计划项目——内燃机车柴油机电子控制系统(98J17)课题,实现对大功率机车柴油机16V240ZA电控系统从试验系统到实用系统乃至机车柴油机控制综合管理系统的转化,其主要内容是这一课题中模糊智能控制系统的试验研究。为了解决机车柴油机在动态工况下的PID参数自适应调节问题,在传统PID控制的基础上,引入人工智能控制(HSIC)和模糊逻辑智能控制(FLC)进行控制器设计,提出并设计了一个具有智能控制特点和多层结构的模糊PID控制系统。 本项研究的特点是使用MATLAB软件和模糊控制开发系统FDS1.0作为开发工具,建立了一个实用的开发研究体系。从系统辩识建模入手,然后建立仿真系统,对控制算法进行试验模拟,最后将试验结果应用到实际控制系统设计中。为了进行柴油机模糊智能控制系统研究,首先将柴油机动力系统看作一个“灰箱”,采用系统辨识的方法对16V240ZA和Z6135柴油机进行了参数辩识,建立了实用的动态模型(第三章)。在此基础上,研制了一个柴油机转速控制数字仿真系统,用于控制结构试验模拟和参数调整(第四章),并提出调节PID参数的三维模糊规则模型和控制器的改进算法(第五章)。在对模糊规则的仿真试验和调整的基础上,得到了实际用于模糊控制器软件设计的控制规则(第六章)。为了提高控制器模糊推理速度,在中科院计算所“863”科研成果模糊控制芯片F100的基础上,研究了采用硬件芯片的设计方案,并将F100应用于柴油机模糊控制系统的设计中(第七章)。 试验结果证明,用模糊控制器和PID控制器复合实现的柴油机智能控制系统,通过PID参数在线自适应调节,在动态工况下和多输入/多输出(MIMO)状态时提高了系统的控制质量,其控制效果在稳态精度时和PID控制器相同,动态精度优于PID控制器,在带载条件下能够改善动态响应,解决了柴油机控制参数的在线实时调解和动态调节超调时间过长这两个问题。 在研究中得出的结论是:使用模糊控制器和PID控制器构成的递阶控制结构,可以实现PID参数的在线实时调节,解决机车柴油机调速动态过程超调时间过长的问题。在柴油机控制中,使用模糊控制的优点是可以实现控制过程的平滑过渡,并且不需要精确数学模型。而且,使用模糊控制器和PID控制器的复合控制系统,为提高柴油机燃油经济性而将采用的实时多目标控制(如载荷控制、废气增压流量、油温和水温控制等等)和恒功率运行提供了一个可行的解决方案。 大连理工大学博士学位论文和其它控制理论方法比较,模糊智能控制方法更实用化和适合工程使用。

程泓生[4](1998)在《单片机控制的内燃机车励磁调节器的研制与应用》文中指出作者介绍了用80C196KB单片机控制的WTLTQ型内燃机车励磁调节器的性能特点,设计与应用情况。该调节器已小批量安装在资阳内燃机车工厂和大同机车厂的东风4C型内燃机车上,运行情况良好。

安亮[5](2017)在《钢铁企业GKD1A型内燃机车遥操作系统的研制》文中研究说明内燃机车作为钢铁企业铁水运输主要牵引动力,占有非常重要的地位,其安全与高效显得尤为重要。现有钢铁企业机车作业方式为四人作业,效率不高。同时,高炉存在着较严重的噪声、粉尘和煤气污染。在这种较恶劣的环境下工作,危害着机车乘务人员的身体健康和作业安全。目前,针对电力传动内燃机车遥操作系统的应用较少,为满足Gkd1A型电力传动内燃机车在钢铁企业运输作业的需求,对GKD1A型内燃机车遥操作系统进行研制。首先,介绍了 GKD1A型内燃机车遥操作系统的基本原理,并根据铁水运输作业特点,提出了系统设计方案和主要技术参数,安全、可靠与高效是系统基本设计目标。其次,对硬件设计进行了介绍,主要包括便携式遥控器和微机控制器主机。硬件以AT89C55单片机为核心构成。介绍了无线信号发射模块、剩余电量检测电路、DC/DC转换电路、数据存储电路和控制电路的设计方法。为确保系统运行安全,设计了硬件看门狗电路。再次,对系统软件进行了设计,主要采用了以μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统作为系统任务管理核心。分析和完成了μC/OS-Ⅱ在单片机AT89C55上的移植。依据遥操作系统任务功能特点,完成了便携式遥控器发射任务和微机控制器主机接受任务设计。考虑到系统的可靠性,完成了软件看门狗程序的设计。最后,对GKD1A型内燃机车遥操作系统进行了现场测试,测试结果达到了系统设计目标。

李虎[6](2003)在《内燃机车水阻试验台微机检测系统的研究》文中进行了进一步梳理水阻试验台是对内燃机车进行负载性能试验、整定机车功率、实现内燃机车状态监测的重要设备。本文在对内燃机车主要技术参数进行详细分析的基础上,针对原有试验设备的落后状况,提出了采用先进的微机技术、传感器检测技术和控制技术对水阻试验台进行改造的技术方案,应用模块化的设计思想,对各功能模块进行软、硬件设计,从而构成内燃机车水阻试验台微机检测系统。 本文在以单片机为核心的微机系统的设计、接口电路设计、抗干扰技术及安全隔离技术等方面进行了较深入的研究,分析了不同频率检测信号采样周期的选择,并在检测系统中得到了应用,较好地解决了水阻试验台微机检测系统的可靠性和稳定性问题,使得该试验台技术先进、实用性好。检测系统中还设计了可扩展的通讯模块,通过通讯模块和PC机相连,可实现对检测数据的高级处理和分析。 文中给出了检测系统主要硬件电路的连接示意图和主要软件模块的流程图。对试验结果进行分析,表明系统完全达到了设计要求。 该系统已运用于上海铁路局合肥铁路机务段的水阻试验台上,获得了良好的使用效果。

张家栋,陈海雷,孙艳华[7](1998)在《东风4型机车微机控制恒功率励磁系统的研究》文中提出针对东风4型机车在低手柄位运行时柴油机不恒功以及机车功率偏低、起动牵引力不足的缺陷提出了解决方案,设计了微机控制的机车恒功率励孩系统,介绍了系统的软、硬件设计,并对模糊变结构的控制算法给予阐述。台架试验表明,本系统控制效果良好。

楼修力[8](1996)在《对内燃机车恒度控制的看法》文中认为根据我国主型内燃机车的现状,提出了准恒速控制的设想,并以DF4B、DF11机车为例阐述了具体的控制方案.

樊世君[9](1996)在《WLK98-2型微机恒功励磁控制系统》文中研究表明介绍了WLK98-2型微机但功励磁控制系统的工作原理和特点。以及该系统研制过程中软、硬件设计方面应重点解决的几个关键问题,为车载微机控制系统的研制和设计提供了良好的借鉴,同时也可供机务段检修技术人员参考。

闫璞[10](2018)在《基于单片机的机车功率恒定控制系统设计》文中研究说明本文基于AT89C52单片机技术设计了的机车功率恒定控制系统。采用双闭环控制调节励磁电流,使机车能够始终运行在经济特性曲线上。霍尔传感器检测电流信号,然后转换为电压信号。ADC0808模数转换器对信号进行采样和模数转换。通过键盘输入电流和电压的给定值。隔离放大器能有效提高系统抗干扰性能。执行环节的功率场效应管,简化了驱动电路,提高了可靠性。系统软件采用模块化的设计结构,包括:主程序、采样子程序、运算子程序、键盘输入和液晶显示子程序。

二、用8098单片机实现的内燃机车恒功率控制系统(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、用8098单片机实现的内燃机车恒功率控制系统(论文提纲范文)

(3)基于模糊逻辑的内燃机车大功率柴油机智能控制系统的研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 内燃机车柴油机电控技术国内外研究现状
    1.3 大功率机车柴油机电控系统的关键技术问题
    1.4 模糊控制理论用于柴油机和机车上的国内外研究情况
        1.4.1 智能控制与模糊控制基本理论的应用
        1.4.2 柴油机模糊控制国外的研究情况
        1.4.3 柴油机模糊控制国内的研究情况
    1.5 本文研究目标与应用前景
    1.6 本文工作的主要内容
第二章 模糊智能控制的基本理论与探讨
    2.1 模糊逻辑与模糊集合的基本概念
    2.2 模糊控制的基本原理与模糊函数逼近
        2.2.1 智能控制理论的本质
        2.2.2 模糊控制的基本原理
    2.3 用论域的压缩与平移来提高模糊控制器精度的改进算法
        2.3.1 改进算法的基本思想与特征量的选择
        2.3.2 论域压缩平移算法与模糊查表
        2.3.3 对称与非对称性论域的缩放与平移
        2.3.4 仿真结果
        2.3.5 结论
    2.4 确定模糊控制最少推理规则数量的原则~([73])
        2.4.1 问题的提出
        2.4.2 确定推理规则最少数量的原则
        2.4.3 柴油机模糊PID参数调节器推理规则的三维模型
第三章 机车大功率柴油机系统辩识与试验建模
    3.1 柴油机控制的特点及建立数学模型的意义
    3.2 应用时域变周期采样的柴油机试验建模~([97])
        3.2.1 柴油机闭环条件下的可辨识性分析
        3.2.2 闭环条件下的辨识算法
        3.2.3 基于曲轴角度域的时域变周期采样
        3.2.4 工程应用实例和辨识试验结果
    3.3 柴油机伪随机信号在线辩识方法的探讨
    3.4 结论
第四章 柴油机控制系统数学模型与仿真系统的研究
    4.1 MATLAB语言和开发环境简介
    4.2 柴油机转速控制系统基本数学模型
    4.3 基于MATLAB/SIMULINK的数字控制器模型~([100])
        4.3.1 带有燃烧过程模型的发动机调速系统原型
        4.3.2 Z6135柴油机转速控制数字调速器仿真系统原型设计
        4.3.3 16V240ZA柴油机转速控制数字仿真系统原型设计
        4.3.4 仿真结果
    4.4 结论
第五章 机车柴油机模糊PID转速控制系统的研究
    5.1 柴油机自适应转数控制系统数学模型
        5.1.1 自适应控制调速系统的特点
        5.1.2 数字式电子调速器控制模块的结构分析
    5.2 PID参数自校正的意义与变增益调度
    5.3 基于软件查表法的柴油机模糊自校正PID控制器~([108])
        5.3.1 柴油机模糊自校正PID控制器
        5.3.2 模糊推理算法与模糊规则表
        5.3.3 PID的参数调整与模糊推理模块
    5.4 柴油机模糊智能控制器和改进算法~([109])
        5.4.1 问题的提出
        5.4.2 模糊微控制器(Fuzzy-MCU)的MCU多主结构
        5.4.3 模糊控制改进算法与4I30结构
        5.4.4 模糊智能控制器的软件结构
        5.4.5 试验结果分析
    5.5 自适应网络模糊推论系统(ANFIS)的应用研究
        5.5.1 在柴油机模糊控制器设计中的实际应用研究
        5.5.2 问题讨论
    5.6 结论
第六章 柴油机电子调速系统硬、软件设计与分析
    6.1 转速和位置反馈信号的测量
        6.1.1 瞬时转速与平均转速测量
        6.1.2 齿条位置反馈信号的改进
    6.2 串级回路变周期采样控制原理~([97])
        6.2.1 采样和控制周期的确定原则
        6.2.2 定周期控制周期的计算
        6.2.3 串级回路变周期采样控制原理
    6.3 “滞后率”的概念及其应用
    6.4 柴油机智能控制系统的硬件设计
        6.4.1 控制方案选择
        6.4.2 控制器硬件的功能模块设计
    6.5 智能控制系统模糊控制软件模块设计
        6.5.1 模糊控制软件模块
        6.5.2 辅助页面法在模糊软件编程中的应用
        6.5.3 模糊软件编程中的计算机辅助设计
    6.6 微控制器软件设计新方法的探讨
    6.7 结论
第七章 内燃机车大功率柴油机电控系统试验研究~([6])
    7.1 实车配机试验
        7.1.1 试验条件与试验台
        7.1.2 调速系统的离线调试
        7.1.3 柴油机模拟板在调试中的应用
        7.1.4 实车配机试验和结果分析
    7.2 仿真试验与分析
        7.2.1 仿真试验目的和主要内容
        7.2.2 模糊控制器仿真试验
        7.2.3 PID控制器仿真试验
        7.2.4 仿真试验结果分析
    7.3 柴油机电控系统的稳定性和可靠性分析
        7.3.1 调试中若干重要问题的讨论
        7.3.2 硬件抗干扰和可靠性措施研究
    7.4 试验结果与结论
第八章 结论
参考文献
作者在攻读博士学位期间发表的学术论文
创新点摘要
致谢
附录Ⅰ 模糊PID参数整定表
附录Ⅱ 试验现场等照片

(5)钢铁企业GKD1A型内燃机车遥操作系统的研制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的意义
        1.1.1 课题研究的背景
        1.1.2 课题研究的意义
    1.2 国内外在该方面的研究发展状况综述
        1.2.1 国外机车遥控系统研究发展
        1.2.2 国内机车遥控系统研究发展
    1.3 项目需求分析
    1.4 本文主要研究内容
第2章 系统总体方案的确定
    2.1 遥操作系统制动系统组成
        2.1.1 风源系统
        2.1.2 JZ-7型空气制动机
        2.1.3 电控制动系统
        2.1.4 撒砂系统
    2.2 无线遥控传输距离
    2.3 系统恒速控制方式
        2.3.1 内燃机车控制器
        2.3.1.1 恒功率控制
        2.3.1.2 柴油机转速控制
        2.3.2 遥操作系统速度控制原理
    2.4 光电脉冲式速度传感器
    2.5 系统设计指标及设计方案
    2.6 本章小结
第3章 系统硬件设计
    3.1 便携式遥控器硬件
        3.1.1 单片机
        3.1.2 光电式旋转开关
        3.1.3 无线信号发射模块
        3.1.4 电源
        3.1.5 DC/DC转换器
        3.1.6 剩余电量检测
        3.1.7 防倾倒控制电路
    3.2 微机控制器主机硬件
        3.2.1 数据存储电路
        3.2.2 遥控主机与外电路连接方式
    3.3 硬件看门狗电路的设计
    3.4 遥操作系统硬件实现的技术参数
    3.5 本章小结
第4章 系统软件设计
    4.1 操作系统的特点
    4.2 系统移植到单片机
        4.2.1 μC/OS-Ⅱ移植条件
        4.2.2 μC/OS-Ⅱ移植过程
        4.2.2.1 编写OS_CPU.H文件
        4.2.2.2 编写OS_CPU.C.C文件
        4.2.2.3 编写OS_CPU.A.ASM文件
    4.3 程序任务结构
    4.4 优先级划分
    4.5 程序流程图
        4.5.1 便携式遥控器主程序流程
        4.5.2 微机控制器主机主程序流程
        4.5.3 通讯协议设计
    4.6 串口通信程序设计
        4.6.1 中断程序设计
        4.6.2 串口数据发射程序设计
        4.6.3 串口数据接受程序设计
    4.7 软件看门狗程序的设计
    4.8 本章小结
第5章 现场功能测试与总结
    5.1 便携式遥控器功能测试
    5.2 微机控制器主机功能测试
    5.3 安全功能测试
        5.3.1 防空转功能测试
        5.3.2 倾倒功能测试
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
个人简历

(6)内燃机车水阻试验台微机检测系统的研究(论文提纲范文)

第一章 绪论
    1.1 内燃机车水阻试验的目的及方法
    1.2 水阻试验台的基本组成
    1.3 现有水阻试验台的状况
    1.4 采用微机检测技术对水阻试验台进行改造
    1.5 水阻试验台微机检测系统需要解决的关键技术
第二章 内燃机车水阻试验的参数分析
    2.1 内燃机车各主要技术参数的分析
    2.2 检测系统性能指标的确定
第三章 系统的方案设计
    3.1 设计的指导思想
    3.2 水阻试验台微机检测系统的组成
    3.3 传感器及处理电路
    3.4 隔离放大技术
    3.5 干扰及其抑制措施
第四章 硬件系统的设计
    4.1 单片机系统的设计
    4.2 数据采集系统的设计
    4.3 数字量I/O子系统的设计
    4.4 硬件系统的抗干扰设计
第五章 软件系统的设计
    5.1 检测系统的软件系统组成
    5.2 内嵌操作系统
    5.3 软件系统采用的语言及相关技术
    5.4 各接口驱动程序的设计
    5.5 模拟量数据采集处理子系统
    5.6 软件系统的抗干扰设计和误差校正
第六章 水阻试验过程及结果分析
    6.1 试验环境
    6.2 试验过程
    6.3 试验结果分析
结论
参考文献
致谢
附录一
附录二
附录三
附录四
攻读硕士期间发表的论文及成果

(10)基于单片机的机车功率恒定控制系统设计(论文提纲范文)

0 引言
1 功率恒定控制系统
    1.1 系统结构
    1.2 工作原理
2 单元模块设计
    2.2 检测模块
        2.2.1 电压检测电路
        2.2.2 电流检测电路
        2.2.3 滤波环节
    2.3 执行模块
3 系统软件设计
    3.1 主程序
    3.2 运算子程序
        3.2.1 数字采样子程序
        3.2.2 数字滤波子程序
        3.2.3 功率计算子程序
        3.2.4 偏差计算子程序
        3.2.5 PI运算子程序
结论

四、用8098单片机实现的内燃机车恒功率控制系统(论文参考文献)

  • [1]用8098单片机实现的内燃机车恒功率控制系统[J]. 刘文生,叶家金,葛培全. 机车电传动, 1995(01)
  • [2]内燃机车恒功率系统的模糊变结构控制[J]. 刘文生,叶家金. 内燃机车, 1996(04)
  • [3]基于模糊逻辑的内燃机车大功率柴油机智能控制系统的研究[D]. 曹恒. 大连理工大学, 2000(01)
  • [4]单片机控制的内燃机车励磁调节器的研制与应用[J]. 程泓生. 铁路计算机应用, 1998(02)
  • [5]钢铁企业GKD1A型内燃机车遥操作系统的研制[D]. 安亮. 哈尔滨工业大学, 2017(02)
  • [6]内燃机车水阻试验台微机检测系统的研究[D]. 李虎. 西南交通大学, 2003(02)
  • [7]东风4型机车微机控制恒功率励磁系统的研究[J]. 张家栋,陈海雷,孙艳华. 内燃机车, 1998(01)
  • [8]对内燃机车恒度控制的看法[J]. 楼修力. 机车电传动, 1996(03)
  • [9]WLK98-2型微机恒功励磁控制系统[J]. 樊世君. 内燃机车, 1996(01)
  • [10]基于单片机的机车功率恒定控制系统设计[J]. 闫璞. 中国新技术新产品, 2018(22)

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8098单片机实现的内燃机车恒功率控制系统
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