文章标题：船舶发动机电路频率控制器的嵌入式设计

文章作者：管小明, 许振宇
关 键 字：船舶发动机;电路频率;嵌入式控制器;ARM微控制器;PID控制算法
文章摘要：受到海浪冲击与燃油温度变化影响，船舶发动机呈现显著的非线性与时变特性，导致发动机的电路频率波动较大，难以高效稳定控制。因此，设计以ARM为核心的船舶发动机电路频率嵌入式控制器。根据控制器设计需求，选取ARM Cortex-M7+M4双核异构内核的STM32H750嵌入式芯片，设计嵌入式控制器。通过电路实时获取船舶发动机的转速与电路频率等数据，结合船舶行驶工况、发动机电路频率目标值共同输入到STM32H750嵌入式芯片内的PID控制算法中，经PID运算输出频率调节量，精准控制变频器IGBT功率元件，最终使发动机频率稳定维持在各类航行工况的理想区间。结果显示，该控制器可快速抑制巡航、高速行驶、加速、减速各种行驶工况下船舶发动机的电路频率波动，令频率稳定在额定频率的±0.2 Hz范围内。