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如今，在我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)與發(fā)展的前提下，電力供應(yīng)的緊張局面更加明顯，具有應(yīng)急與替代電網(wǎng)功能的汽油發(fā)電機(jī)在一定程度上能較好的解決人們供電問(wèn)題。由于傳統(tǒng)的汽油發(fā)電機(jī)受自身設(shè)計(jì)缺陷的影響，在運(yùn)用到某些要求較高的用電設(shè)備時(shí)往往很難達(dá)到滿意的效果，并且伴隨逆變技術(shù)的數(shù)字化程度日益提高，數(shù)碼汽油發(fā)電機(jī)的優(yōu)勢(shì)逐漸展現(xiàn)出來(lái)，不僅表現(xiàn)在穩(wěn)定性方面，而且有利于節(jié)能減排，集中體現(xiàn)了人們對(duì)綠色、環(huán)保生活的渴望與向往。因而中小功率汽油發(fā)電機(jī)的研究方向逐步開(kāi)始向智能控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。基于以上背景，本文將主要對(duì)汽油發(fā)電機(jī)的功率變換環(huán)節(jié)和調(diào)速控制策略兩方面進(jìn)行研究。

首先對(duì)數(shù)碼小型汽油發(fā)電機(jī)中的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，主要包括汽油機(jī)的工作原理及其特性和正弦脈寬調(diào)制原理及其實(shí)現(xiàn)兩大部分。其中著重對(duì)SPWM采樣方式進(jìn)行分析，提出了改進(jìn)算法并仿真驗(yàn)證其效果，為本文中的硬件設(shè)計(jì)與軟件實(shí)現(xiàn)建立理論基礎(chǔ)。其次，依據(jù)系統(tǒng)功能特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于DSP的汽油發(fā)電機(jī)逆變控制器的整體結(jié)構(gòu)方案：即是將zui初的汽油發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電，經(jīng)整流后轉(zhuǎn)換成直流，并利用DSP輸出的互補(bǔ)SPWM信號(hào)經(jīng)IR2113芯片放大后驅(qū)動(dòng)H橋完成逆變，且將逆變后的交流信號(hào)通過(guò)濾波網(wǎng)絡(luò)清除其中所含有的諧波。同時(shí)，在調(diào)速環(huán)節(jié)上采用模糊PID雙重控制策略，將其控制結(jié)果作用到步進(jìn)電機(jī)上以控制油門(mén)開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而完成整個(gè)核心部分的設(shè)計(jì)。

各功能硬件電路的設(shè)計(jì)原理以及其軟件上的實(shí)現(xiàn)，在硬件部分中，主要包含三相半控整流電路，單相全橋逆變電路、IGBT管驅(qū)動(dòng)電路、過(guò)流保護(hù)電路、電壓、電流信號(hào)檢測(cè)電路，轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等，并對(duì)每個(gè)電路的功能特點(diǎn)以及主要器件的參數(shù)選擇上給予分析，系統(tǒng)中所需的所有工作電源全部是經(jīng)整流后的直流電壓變換而成，一定程度上優(yōu)化了電路設(shè)計(jì);軟件環(huán)節(jié)方面則是在詳細(xì)闡明了系統(tǒng)整體工作流程的基礎(chǔ)上，分別對(duì)其中的SPWM脈沖實(shí)現(xiàn)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向、模糊-PID雙重控制以及電流信號(hào)保護(hù)等子流程圖進(jìn)行介紹。依據(jù)上述方案研制出一款功率為2KW的數(shù)碼汽油發(fā)電機(jī)樣機(jī)，其輸出負(fù)載上獲得了標(biāo)準(zhǔn)正弦波，驗(yàn)證了其可行性，同時(shí)利用測(cè)速儀器對(duì)汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)定，分析了其與負(fù)載變化的關(guān)系，直觀體現(xiàn)出智能調(diào)速的效果，對(duì)后續(xù)調(diào)速控制系統(tǒng)的進(jìn)一步研究有較為重要的參考價(jià)值。

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