对于柴油发电机组而言,调频性能的好坏,是决定整个发电机组电气性能的关键,决定了它的电压特性、带载能力。而传统的模拟频率调节装置要实现复杂的控制规律或扩展更多的功能,就必然造成结构复杂,成本提高,可靠性降低的问题。随着微处理器技术和现代控制理论的发展,柴油发电机的频率调节从传统的模拟技术转向数字控制。数字式控制器具有算法灵活、精度高、抗能力强等特点,对数字式控制器的研究已成为柴油发电机领域的热门课题。本文论述的就是柴油发电机数字控制器中频率测量环节的功能实现。
    1、测频原理系统的原理框图如图1所示,柴油发电机的频率可由光电编码器来检测,码盘与机组传动轴连接,能够产生两个频率变化且正交(即相位相差90°)的脉冲,ＤＳＰ通过其ＥＶ管理器的正交编码脉冲ＱＥＰ电路对脉冲频率或周期进行测量,从而测得机组转速,机组转速ｎ与同步发电机发电频率ｆ之间满足: 其中ｐ为发电机的极对数。故由此可间接测得柴油发电机的频率。
    而测取机组转速的方法有Ｔ法、Ｍ法和Ｍ/Ｔ法,Ｔ法是通过测量光电码盘所产生的相邻两个脉冲之间的时间来确定转速,故适合测量较低转速;Ｍ法则是在一定的时间间隔内对光电码盘所产生的脉冲进行计数来确定转速,故适合测量较高转速;而Ｍ/Ｔ法由于结合了前两者的特点,所以在测速场合被广泛使用。其原理是,由定时器确定采样周期Ｔ,定时器的定时开始时刻总与脉冲编码器的第一个计数脉冲前沿保持一致,在Ｔ的期间内得到脉冲数Ｍ1,同时,另一个计数器对标准的时钟脉冲进行计数,当Ｔ定时结束时,只停止对脉冲计数器的计数,而Ｔ结束后脉冲编码器输出的第一个脉冲前沿时,才停止对标准时钟的计数,并得到计数值Ｍ2,其持续时间为Ｔ+ΔＴ,即可以推导出此时转速为:ｎ=60Ｍ1Ｋ(Ｔ+ΔＴ)=60Ｍ1ｆｓＫＭ2(ｒ/ｍｉｎ)(2)其中Ｋ为编码器旋转一周的脉冲数;ｆｓ为标准的时钟脉冲的频率。由式(1)可得,机组频率为:ｆ=ｐＭ1ｆｓＫＭ2(Ｈｚ)(3)　　按此方法测频,脉冲数Ｍ2会存在多1或少1的误差,但由于ｆｓ远高于光电脉冲频率,所以由其引起的误差很小,测量精度大大提高。

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