30kW生物質氣內燃發(fā)電機組空燃比控制系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，人類社會對于資源的需求量越來越大，能源短缺已經(jīng)成為制約社會發(fā)展的瓶頸。另一方面，我國的環(huán)境污染卻愈加嚴重。使用清潔能源已經(jīng)成為一種必然趨勢。
　　生物質能便是一種清潔能源。生物質氣內燃機發(fā)電機組是實現(xiàn)生物質能源高效轉換和綜合利用的關鍵環(huán)節(jié)。但是，生物質氣熱值低、可燃氣體的含量波動大，容易造成機組運行不穩(wěn)定、啟動困難、效率低下等很多問題，而解決這些問題的關鍵在于有效的空燃比控制。
　　本課題來源于國家863課題

2、《新型高效生物質氣內燃發(fā)電機研發(fā)及冷熱電聯(lián)供示范應用》。本文以30kW生物質氣內燃發(fā)電機機組為對象，設計了空燃比控制系統(tǒng)的結構和控制方法。通過分工況控制、缸溫修正、前饋反饋聯(lián)合控制的方法實現(xiàn)空燃比的快速有效控制。研發(fā)出一種空燃比控制器，設計了空燃比控制器的硬件和軟件，并通過半實物仿真驗證控制器性能。論文的主要工作如下:
　　首先，分析了國內外的空燃比控制系統(tǒng)，根據(jù)其存在的缺點設計了空燃比控制系統(tǒng)，設計出空燃比控制系統(tǒng)的結構，并在此

3、基礎上并設計出一種分步控制空燃比的方法。通過判定工況、缸溫修正和前饋反饋聯(lián)合控制三步實現(xiàn)空燃比的快速有效控制。
　　其次，根據(jù)設計出的空燃比控制系統(tǒng)的結構和控制方法，設計空燃比控制器的硬件結構，開發(fā)出最小系統(tǒng)板、底層板、外設及其接口電路。其中，外設和接口電路主要包括轉速測量模塊、缸溫測量模塊、尾氣氧含量測量模塊、甲烷濃度測量模塊、燃氣進氣量控制模塊和混合氣進氣量控制模塊。
　　再次，在硬件設計的基礎上進行了軟件設計，編寫出控