一种电子调速方法及其调速装置.pdf

本发明涉及一种电子调速方法及其调速装置，它包括以下步骤：1)设置一包括控制盒、执行机构、转速传感器和电源的电子调速器，将转速传感器安装在柴油机盘车齿圈部位，将控制盒的输入端分别连接司机控制器的输出端和柴油机辅助器件，将控制盒的输出端分别与执行机构的输入端和主发电机上的励磁线圈的输入端连接；2)预设柴油机转速量；3)采集柴油机反馈转速量；4)计算柴油机预设转速量与柴油机实际转速量之差；5)利用IPD转速控制方法，计算柴油机喷油泵上齿条的期望位移量；6)采集齿条的反馈位移量；7)计算齿条的期望位移量与实际位移量之差；8)利用PID齿条控制方法，生成一输送给执行机构的PWM信号和一控制励磁线圈输出励磁电流的PWM信号。本发明基于位置控制，不受柴油机转速影响，应用范围广。

1、  一种电子调速方法，其特征在于：它包括以下步骤：
1)设置一包括控制盒、执行机构、转速传感器和电源的电子调速器，将转速传感器安装在柴油机盘车齿圈部位，将控制盒的输入端分别连接司机控制器的输出端和柴油机辅助器件，将控制盒的输出端分别与执行机构的输入端和主发电机上的励磁线圈的输入端连接；
2)预设柴油机转速量Vp；
3)采集柴油机反馈转速量Vm；
4)计算柴油机预设转速量Vp与柴油机实际转速量Vm之差ΔV；
5)利用IPD转速控制方法，计算柴油机喷油泵上齿条的位移控制量Sp；
6)采集齿条的反馈位移量Sm；
7)计算齿条的位移控制量Sp与反馈位移量Sm之差ΔS；
8)利用PID齿条控制方法，生成一输送给执行机构的PWM信号和一控制励磁线圈输出励磁电流的PWM信号。

2、  如权利要求1所述的一种电子调速方法，其特征在于：控制周期采用以柴油机盘车齿圈的转角变化为调节基准的曲轴转角域计算方法。

3、  一种实现如权利要求1～2所述电子调速方法的电子调速装置，其特征在于：它包括一控制盒、一执行机构、一安装在柴油机盘车齿圈部位的转速传感器和一电源；所述控制盒采集所述司机控制器预设的柴油机转速量Vp、转速传感器测得的柴油机转速量Vm、执行机构反馈的齿条位移量Sm和柴油机辅助器件输出的柴油机运行状态量，并依序利用IPD转速控制方法和PID齿条控制方法，计算出所述执行机构输送给齿条的位移控制量Sp和励磁线圈产生励磁电流的控制量，并将所述二控制量转化相应的PWM信号输出；所述电源将外界110V直流电转化为48V直流电，为所述控制盒提供稳定的工作电源。

4、  如权利要求3所述的一种电子调速装置，其特征在于：所述控制盒内分仓设置有一控制线路板、一显示屏和一电源板；
所述控制线路板的输入端，其通过连接器一连接所述转速传感器、司机控制器和柴油机辅助器件，同时通过连接器二分别连接所述执行机构和励磁线圈的输出端，还依次连接所述电源板、连接器三和电源；
所述控制线路板的输出端，其通过连接器四分别连接所述执行机构和励磁线圈的输入端，同时连接所述显示屏的输入端。

5、  如权利要求4所述的一种电子调速装置，其特征在于：所述控制盒的盒体采用铝镁合金。

6、  如权利要求3或4或5所述的一种电子调速装置，其特征在于：所述控制线路板包括：
一总线板，其包括一连接在所述电源板与连接器三之间的噪声滤波电路；一连接所述连接器一的降压隔离电路，用于对采集到的预设柴油机转速Vp和柴油机运行状态信息进行降压、隔离处理；一连接所述连接器四的功率驱动电路，用于驱动所述执行机构和励磁线圈；
一开关频率板，其包括一连接所述连接器一的整形隔离电路，用于对采集到柴油机实际转速Vm进行整形、隔离处理；一CPU一，用于对所述降压隔离电路和整形隔离电路的输入进行比较、判断、数字滤波和量化运算或逻辑运算，计算出柴油机预设转速量Vp、柴油机实际转速量Vm及输出给柴油机的驱动和保护指令；一连接所述连接器一的驱动隔离电路，用于输出所述CPU一输送的柴油机驱动和保护指令；
一模拟板，其包括一连接所述连接器二的采样隔离电路，用于对采集到的所述执行机构反馈的位移量Sm和励磁线圈的电流进行隔离、放大；一CPU二，用于对所述采样隔离电路的输入进行模数转换，并生成一输送给所述执行机构的PWM信号和一控制所述励磁线圈输出励磁电流的PWM信号；
一控制调度板，其包括一CPU三，其通过获取的所述预设柴油机转速量Vp和柴油机实际转速量Vm，计算出预设转速量Vp和实际转速量Vm之差ΔV，并利用IPD转速控制方法，计算出输送给所述齿条的一预设位移控制量Sp；然后，所述CPU三获取所述齿条反馈位移量Sm，计算出预设位移控制量Sp和反馈位移量Sm之差ΔS，利用PID齿条控制方法，计算出输送给所述执行机构的PWM信号和控制所述励磁线圈输出励磁电流的PWM信号；
一记录通讯板，包括一与所述CPU一、CPU二和CPU三进行信息交换的双口RAM；一用于存储所述双口RAM输入信息的记忆介质U盘；一将存储在所述记忆介质U盘内的柴油机运行状态信息发送给所述显示屏显示的CPU四；一时钟芯片，其将所述柴油机运行状态信息的时钟存储在所述记忆介质U盘中；一CAN总线，其通过所述CPU四与所述记忆介质U盘进行信息交互。

7、  如权利要求3或4或5所述的一种电子调速装置，其特征在于：所述执行机构包括输入插头、伺服器、输出摇臂、连杆、复位弹簧、直角摇臂、拉杆连接头和弹性拉杆；所述输入插头通过导线与所述控制盒中功率驱动电路的输出端连接，所述输入插头的输出端连接所述伺服器的输入端，所述输出摇臂套接在所述伺服器的输出端上，所述输出摇臂通过柱销连接所述连杆，所述连杆由柱销连接所述直角摇臂，所述直角摇臂由一固定销连接所述拉杆连接头，所述拉杆连接头与弹性拉杆通过螺扣连接，所述弹性拉杆连接所述柴油机喷油泵上的齿条。

8、  如权利要求6所述的一种电子调速装置，其特征在于：所述执行机构包括输入插头、伺服器、输出摇臂、连杆、复位弹簧、直角摇臂、拉杆连接头和弹性拉杆；所述输入插头通过导线与所述控制盒中功率驱动电路的输出端连接，所述输入插头的输出端连接所述伺服器的输入端，所述输出摇臂套接在所述伺服器的输出端上，所述输出摇臂通过柱销连接所述连杆，所述连杆由柱销连接所述直角摇臂，所述直角摇臂由一固定销连接所述拉杆连接头，所述拉杆连接头与弹性拉杆通过螺扣连接，所述弹性拉杆连接所述柴油机喷油泵上的齿条。

9、  如权利要求7所述的一种电子调速装置，其特征在于：所述伺服器包括力矩电机、二级变速机构、输出轴、测速齿轮对和角位移传感器；所述输入插头将所述控制盒中功率驱动电路输出的PWM信号输送给所述力矩电机后，生成一与PWM信号对应的转矩信号，依次输送给所述二级变速机构、输出轴、输出摇臂、连杆和直角摇臂；所述直角摇臂将所述转矩信号转化为控制量，控制所述柴油机上齿条直线运动；所述测速齿轮对将所述输出轴旋转角度传送给所述角位移传感器，所述角位移传感器将角度信号转化为电压信号，作为齿条的反馈位移信号。

10、  如权利要求8所述的一种电子调速装置，其特征在于：所述伺服器包括力矩电机、二级变速机构、输出轴、测速齿轮对和角位移传感器；所述输入插头将所述控制盒中功率驱动电路输出的PWM信号输送给所述力矩电机后，生成一与PWM信号对应的转矩信号，依次输送给所述二级变速机构、输出轴、输出摇臂、连杆和直角摇臂；所述直角摇臂将所述转矩信号转化为控制量，控制所述柴油机上齿条直线运动；所述测速齿轮对将所述输出轴旋转角度传送给所述角位移传感器，所述角位移传感器将角度信号转化为电压信号，作为齿条的反馈位移信号。

一种电子调速方法及其调速装置
技术领域
本发明涉及一种电子调速方法及其调速装置，特别是关于一种内燃机车柴油机的电子调速方法及其调速装置。
背景技术
数字式电子调速器是发展电控柴油机，特别是发展电控喷油系统的一项关键技术。目前国外在内燃机车柴油机的控制上已经推出了三代电控燃油喷射系统，即第一代位置控制式、第二代时间控制式和第三代时间控制和共轨电喷式系统。时间控制和共轨电喷式系统的工作性能、技术指标和控制自由度等都有了很大的提高。在国内由于执行器和传感器的研究和应用水平较低，到目前为止尚无机车柴油机的电子调速器的开发和研制的相关报道，电喷系统完全从国外进口。
目前电传动机车上柴油机所需的转速由调速器控制柴油机的循环供油量来获得并保持，该转速下的柴油机输出功率由另一套柴油机功率控制装置控制。而柴油机转速与输出功率是相互耦合的，因此一旦柴油机偏离稳态工作点后，柴油机的动态调节周期很长，严重地影响了柴油机的运行经济性。目前常采用有两种方法，第一种是：首先将柴油机的转速稳定为所需值，然后减慢柴油机功率调节的步长，使其在功率调节过程中功率值的变化减小，减小到不影响转速为止。第二种是：当功率调节影响了转速时，先将转速恢复为所需值，然后再继续调节功率，最终使得转速维持为所需值。这样柴油机转速虽然稳定了，但功率值到达所需值的调整时间变长，如现有机车柴油机由最低工作转速430转/分至最高标定1000转/分所需调整时间已从原来的13～14秒，延长至20秒，这样恶化了柴油机运行的经济性。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于位置控制的柴油机电子调速方法及其调速装置。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种电子调速方法，其特征在于：它包括以下步骤：1)设置一包括控制盒、执行机构、转速传感器和电源的电子调速器，将转速传感器安装在柴油机盘车齿圈部位，将控制盒的输入端分别连接司机控制器的输出端和柴油机辅助器件，将控制盒的输出端分别与执行机构的输入端和主发电机上的励磁线圈的输入端连接；2)预设柴油机转速量Vp；3)采集柴油机反馈转速量Vm；4)计算柴油机预设转速量Vp与柴油机实际转速量Vm之差ΔV；5)利用IPD转速控制方法，计算柴油机喷油泵上齿条的位移控制量Sp；6)采集齿条的反馈位移量Sm；7)计算齿条的位移控制量Sp与反馈位移量Sm之差ΔS；8)利用PID齿条控制方法，生成一输送给执行机构的PWM信号和一控制励磁线圈输出励磁电流的PWM信号。
控制周期采用以柴油机盘车齿圈的转角变化为调节基准的曲轴转角域计算方法。
一种实现电子调速方法的电子调速装置，其特征在于：它包括一控制盒、一执行机构、一安装在柴油机盘车齿圈部位的转速传感器和一电源；所述控制盒采集所述司机控制器预设的柴油机转速量Vp、转速传感器测得的柴油机转速量Vm、执行机构反馈的齿条位移量Sm和柴油机辅助器件输出的柴油机运行状态量，并依序利用IPD转速控制方法和PID齿条控制方法，计算出所述执行机构输送给齿条的位移控制量Sp和励磁线圈产生励磁电流的控制量，并将所述二控制量转化相应的PWM信号输出；所述电源将外界110V直流电转化为48V直流电，为所述控制盒提供稳定的工作电源。
所述控制盒内分仓设置有一控制线路板、一显示屏和一电源板；所述控制线路板的输入端，其通过连接器一连接所述转速传感器、司机控制器和柴油机辅助器件，同时通过连接器二分别连接所述执行机构和励磁线圈的输出端，还依次连接所述电源板、连接器三和电源；所述控制线路板的输出端，其通过连接器四分别连接所述执行机构和励磁线圈的输入端，同时连接所述显示屏的输入端。
所述控制盒的盒体采用铝镁合金。
所述控制线路板包括：一总线板，其包括一连接在所述电源板与连接器三之间的噪声滤波电路；一连接所述连接器一的降压隔离电路，用于对采集到的预设柴油机转速Vp和柴油机运行状态信息进行降压、隔离处理；一连接所述连接器四的功率驱动电路，用于驱动所述执行机构和励磁线圈；一开关频率板，其包括一连接所述连接器一的整形隔离电路，用于对采集到柴油机实际转速Vm进行整形、隔离处理；一CPU一，用于对所述降压隔离电路和整形隔离电路的输入进行比较、判断、数字滤波和量化运算或逻辑运算，计算出柴油机预设转速量Vp、柴油机实际转速量Vm及输出给柴油机的驱动和保护指令；一连接所述连接器一的驱动隔离电路，用于输出所述CPU一输送的柴油机驱动和保护指令；一模拟板，其包括一连接所述连接器二的采样隔离电路，用于对采集到的所述执行机构反馈的位移量Sm和励磁线圈的电流进行隔离、放大；一CPU二，用于对所述采样隔离电路的输入进行模数转换，并生成一输送给所述执行机构的PWM信号和一控制所述励磁线圈输出励磁电流的PWM信号；一控制调度板，其包括一CPU三，其通过获取的所述预设柴油机转速量Vp和柴油机实际转速量Vm，计算出预设转速量Vp和实际转速量Vm之差ΔV，并利用IPD转速控制方法，计算出输送给所述齿条的一预设位移控制量Sp；然后，所述CPU三获取所述齿条反馈位移量Sm，计算出预设位移控制量Sp和反馈位移量Sm之差ΔS，利用PID齿条控制方法，计算出输送给所述执行机构的PWM信号和控制所述励磁线圈输出励磁电流的PWM信号；一记录通讯板，包括一与所述CPU一、CPU二和CPU三进行信息交换的双口RAM；一用于存储所述双口RAM输入信息的记忆介质U盘；一将存储在所述记忆介质U盘内的柴油机运行状态信息发送给所述显示屏显示的CPU四；一时钟芯片，其将所述柴油机运行状态信息的时钟存储在所述记忆介质U盘中；一CAN总线，其通过所述CPU四与所述记忆介质U盘进行信息交互。
所述执行机构包括输入插头、伺服器、输出摇臂、连杆、复位弹簧、直角摇臂、拉杆连接头和弹性拉杆；所述输入插头通过导线与所述控制盒中功率驱动电路的输出端连接，所述输入插头的输出端连接所述伺服器的输入端，所述输出摇臂套接在所述伺服器的输出端上，所述输出摇臂通过柱销连接所述连杆，所述连杆由柱销连接所述直角摇臂，所述直角摇臂由一固定销连接所述拉杆连接头，所述拉杆连接头与弹性拉杆通过螺扣连接，所述弹性拉杆连接所述柴油机喷油泵上的齿条。
所述伺服器包括力矩电机、二级变速机构、输出轴、测速齿轮对和角位移传感器；所述输入插头将所述控制盒中功率驱动电路输出的PWM信号输送给所述力矩电机后，生成一与PWM信号对应的转矩信号，依次输送给所述二级变速机构、输出轴、输出摇臂、连杆和直角摇臂；所述直角摇臂将所述转矩信号转化为控制量，控制所述柴油机上齿条直线运动；所述测速齿轮对将所述输出轴旋转角度传送给所述角位移传感器，所述角位移传感器将角度信号转化为电压信号，作为齿条的反馈位移信号。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、由于本发明装置设置了一控制盒、一执行机构和一转速传感器，且控制盒负责采集司机控制器预设的柴油机转速量Vp、转速传感器测得的柴油机转速量Vm、执行机构反馈的齿条位移量Sm和柴油机辅助器件输出的柴油机运行状态量，并依序利用IPD(Integral ProportionDerivative，积分比例微分控制器)转速控制方法和PID(Proportion IntegralDerivative，比例积分微分控制器)齿条控制方法，计算出执行机构输送给齿条的位移控制量Sp和励磁线圈产生励磁电流的控制量，使得柴油机的转速稳定为预设的柴油机转速量Vp，因此本发明装置是通过控制齿条的位移量，来控制柴油机的循环供油量，从而控制柴油机的转速，这就提高了柴油机运行的经济性。2、由于本发明的控制周期采用了以柴油机盘车齿圈的转角变化为调节基准的曲轴转角域计算方法，因此本发明方法对柴油机的控制不受柴油机转速的影响。3、由于本发明装置的控制盒内是采用分仓设置的，盒体采用铝镁合金，并进行了分仓设计，具有良好的电磁兼容。本发明对柴油机的控制精度不受柴油机转速的影响，可适于低速、中速和高速柴油机的控制。
附图说明
图1是本发明装置的组成示意图
图2是本发明装置的控制方框图
图3是本发明装置中控制盒的结构示意图
图4是本发明装置中控制盒的原理示意图
图5是本发明装置中执行机构和连杆结构的连接示意图
图6是图5中伺服器去掉前盖的示意图
图7是图6的A-A剖视图
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明方法进行详细的描述。
本发明方法包括以下步骤：
1)如图1、图2所述，设置一包括控制盒1、执行机构2、转速传感器3和电源4的电子调速器，将转速传感器3安装在柴油机盘车齿圈部位，将控制盒1的输入端分别连接司机控制器5的输出端和柴油机辅助器件6，将控制盒1的输出端分别与执行机构2的输入端和主发电机上的励磁线圈7的输入端连接。
2)预设柴油机转速量Vp。
3)采集柴油机反馈转速量Vm。
4)计算柴油机预设转速量Vp与柴油机实际转速量Vm之差ΔV。
5)利用IPD转速控制方法，计算柴油机喷油泵上齿条8的位移控制量Sp。
6)采集齿条的反馈位移量Sm。
7)计算齿条的位移控制量Sp与反馈位移量Sm之差ΔS。
8)利用PID齿条控制方法，生成一输送给执行机构2的PWM(Pulse WidthModulation，脉宽调制)信号，控制齿条8的位置，以保持柴油机循环供油量不变，同时生成一控制励磁线圈7输出励磁电流的PWM信号，以控制柴油机负载不变。
上述实施例中，本发明方法的控制周期采用了曲轴转角域方式，以柴油机盘车齿圈的转角变化为调节基准的曲轴转角域计算方法。这样可以使柴油机控制的响应精度不受柴油机转速的影响，而且适于低速、中速和高速柴油机的控制。
如图1、图2所示，本发明装置包括一控制盒1、一执行机构2、一安装在柴油机盘车齿圈部位的转速传感器3和一电源4。控制盒1采集司机控制器5预设的柴油机转速量Vp、转速传感器3测得的柴油机转速量Vm、执行机构2反馈的齿条8位移量Sm和柴油机辅助器件6输出的柴油机运行状态量，并依序利用IPD转速控制方法和PID齿条控制方法，计算出执行机构2输送给齿条8的位移控制量Sp和励磁线圈7产生励磁电流的控制量，使得柴油机的转速稳定为预设的柴油机转速量Vp。电源4将外界110V直流电转化为48V直流电，为控制盒1提供稳定的工作电源。
上述实施例中，柴油机辅助器件7包括燃油泵接触器、起机按钮、差示压力计和增压器等。
如图3所示，控制盒1包括一盒体11、一控制线路板12、一显示屏13、一连接器一14、一连接器二15、一连接器三16、一连接器四17和一电源板18。其中，盒体11为铝镁合金，采用分仓结构，便于电磁隔离。左侧为控制仓，用于安装控制线路板12，控制线路板12的输入端分别连接连接器一14和连接器二15，控制线路板12的输出端分别连接显示屏13的输入端和连接器四17。右上侧为显示仓，用于安装显示屏13，显示屏13与控制线路板12之间通过接插件连接，其可以采用现有的LCD显示屏。右下侧为电源仓，电源板18安装在内，电源板18连接连接器三16。连接器一14为AMP(AMP Incorporated安普)插接件，其分别连接转速传感器3、司机控制器5和柴油机上的附件6的输出端。连接器二15分别连接执行机构2和励磁线圈7的输出端，连接器三16连接电源4的输出端，连接器四17分别连接执行机构2和励磁线圈7的输入端。连接器二15、连接器三16和连接器四17均可以采用防油防水的航空连接器。电源板18的输入端通过连接器三16与电源4相连，电源板18的输出端连接控制线路板12，电源板18将电源4提供的48V直流电转换为5V低压直流电，为控制线路板12供电。
如图4所示，控制线路板12包括一总线板121、一开关频率板122、一模拟板123、一控制调度板124和一记录通讯板125。开关频率板122、模拟板123、控制调度板124和记录通讯板125均通过接插件插接到总线板121上，这种插件式安装，便于调试、维护和更换。
总线板121包括一噪声滤波电路1211、一降压隔离电路1212和一功率驱动电路1213。噪声滤波电路1211的输入端和输出端分别连接器三16和电源板18。降压隔离电路1212的输入端通过连接器一14连接司机控制器5和柴油机辅助器件6，用于对采集到的开关量进行降压、隔离处理，上述开关量包括司机控制器5预设的柴油机转速Vp和柴油机运行状态信息。降压隔离电路1212的输出端连接开关频率板122的输入端，用于将降压、隔离处理后的开关量输送给开关频率板122。功率驱动电路1213的输入端分别与模拟板123和控制调度板124连接，用于接收模拟板123和控制调度板124发送的PWM信号。功率驱动电路1213的输出端通过连接器四16分别连接执行机构2的输入端和励磁线圈7的输入端，以驱动执行机构2和励磁线圈7的工作。
开关频率板122包括一整形隔离电路1221，一驱动隔离电路1222和CPU一。整形隔离电路1221的输入端通过连接器一14连接转速传感器3的输出端，用于对采集到转速量进行整形、隔离处理，转速量包括柴油机实际转速Vm。CPU一的输入端分别连接整形隔离电路1221的输出端和总线板121中降压隔离电路1212的输出端，用于对输入的开关量和转速量进行比较、判断、数字滤波和量化运算或者逻辑运算，计算出柴油机预设转速量Vp、柴油机实际转速量Vm及输出给柴油机的驱动和保护指令，并输送给记录通讯板125。CPU一输出端连接驱动隔离电路1222的输入端，用于输出驱动继电器的开关量。驱动隔离电路1222的输出端通过连接器一14连接外部的继电器，用于输出驱动柴油机负荷状态以及柴油机保护状态。
模拟板123包括一采样隔离电路1231和CPU二。采样隔离电路1231的输入端通过连接器二15连接执行机构2的输出端和励磁线圈7的输出端，用于采集执行机构2输出的齿条反馈位移量Sm和励磁线圈7的电流，隔离、放大后输送给CPU二。CPU二将输入的上述模拟量转换成数字量后，生成一输送给执行机构2的PWM信号和生成一控制励磁线圈7输出励磁电流的PWM信号，均输送给总线板121中的功率驱动电路1213，同时将上述数字量均输送给记录通讯板125。
控制调度板124包括一CPU三，其从记录通讯板125中获取预设柴油机转速量Vp和柴油机实际转速量Vm，计算出预设转速量Vp和实际转速量Vm之差ΔV，利用IPD转速控制方法，计算出输送给齿条的一预设位移控制量Sp。然后，CPU三根据从记录通讯板125中获取的齿条反馈位移量Sm，计算出预设位移控制量Sp和反馈位移量Sm之差ΔS，利用PID齿条控制方法，计算出输送给执行机构2的PWM信号和控制励磁线圈8输出励磁电流的PWM信号。执行机构2将PWM信号转换为对外输出的转矩信号，输送给柴油机，控制齿条的位置，以调节柴油机的循环供油量，保持供油量不变，使柴油机在预设的转速点稳定工作。上述转矩信号经CPU三齿条位移测量计算后，作为柴油机喷油泵上的齿条位移控制的给定输入，同时转速传感器3测得的柴油机实际转速Vm经过CPU三转速测量计算后，作为转速控制的反馈输入。
记录通讯板125包括一双口RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)1251、一记忆介质U盘1252、一时钟芯片1253、一CAN(Controller Area Network，即控制器局域网)总线1254和CPU四。CPU一、CPU二和CPU三均与双口RAM1251进行信息交换。交换的信息包括：每个采样周期中预设转速量Vp、实际转速量Vm、预设位移控制量Sp和反馈位移量Sm，以及柴油机运行状态信息等。记忆介质U盘1252内存储有双口RAM1251的输入信息。CPU四将柴油机运行状态信息，以及由时钟芯片1253传送该信息的时钟存储在U盘1252中，同时通过CPU四输送给显示屏13显示。CAN总线1254通过CPU四与U盘1252进行信息交互。
上述各实施例中，电源板18将电源4提供的48V直流电转换为5V直流电后，分别为开关频率板122、模拟板123、控制调度板124和记录通讯板125提供5V电源。CPU一、二、三、四均采用C8051F040芯片，C8051F040芯片具有32k的flash，4k存储器，13路12位A/D，2路D/A，5个定时器，高速输入输出，CAN控制器，内部晶振，并可在线编程。
如图5～7所示，执行机构2包括输入插头201、伺服器202、输出摇臂203、安装支架204、连杆205、复位弹簧206、直角摇臂207、固定销208、拉杆连接头209和弹性拉杆210。其中，伺服器202包括力矩电机2021、二级变速机构2022、输出轴2023、测速齿轮对2024和角位移传感器2025。输入插头201通过导线与控制盒1中功率驱动电路1213的输出端连接，输入插头201的输出端连接伺服器202的输入端，输出摇臂203套接在伺服器202的输出轴2123上，输出摇臂203通过柱销连接连杆205，连杆205由柱销连接直角摇臂207，直角摇臂207由固定销208连接拉杆连接头209，拉杆连接头209与弹性拉杆210通过螺扣进行连接，弹性拉杆210连接柴油机喷油泵上的齿条。
伺服器202中，力矩电机2021由控制盒1中功率驱动电路1213输出的PWM信号驱动，生成一与PWM信号对应的转矩信号，输送给二级变速机构2022。二级变速机构2022克服复位弹簧206阻力，将转矩信号依次传递给输出摇臂203、连杆205和直角摇臂207。直角摇臂207将接收到的转矩信号转化为控制量，以控制柴油机上齿条直线运动，从而改变柴油机的循环供油量，进而调整柴油机的转速。在伺服器202内通过测速齿轮对2024将输出轴2023旋转角度传送给角位移传感器2025，角位移传感器2025将角度信号转化为电压信号，作为齿条的反馈位移信号。本实施例中，伺服器202输出转矩大于30N·m，输出的最大转角为48°，这样可以保证各型机车柴油机在最大功率时有足够的循环供油量。
上述实施例中，直角摇臂207可以通过固定销208连接原有调速器摇臂，且直角摇臂207与原有调速器摇臂并列设置在同一平行面上，以保证弹性拉杆210的控制轴线不变，便于本发明与原有调速器的快速切换。
上述各实施例中，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，对个别部件进行的改进和等同变换，不应排除在本发明的保护范围之外。