基于模糊-粒子群算法的舰船主锅炉燃烧控制

针对舰船主锅炉燃烧控制系统负荷突变时主蒸汽压力波动大、空气和燃油调节速度慢以及风油配比易偏离最佳值的问题,在变偏置双交叉限幅燃烧控制系统的基础上,提出模糊-粒子群算法整定变偏置函数的偏置参数,制定大步长控制策略。在Simulink中建立模糊-粒子群控制器和燃烧控制系统模型,仿真试验结果表明:引入模糊-粒子群算法改进的燃烧控制系统主蒸汽压力超调量更小,调节时间更短,空燃比维持在良好范围内,可有效提升主锅炉燃烧控制系统的稳定性、快速性和经济性。     

船舶航向内模控制方法

针对无人船传统航向控制方法中参数多,调参困难繁琐,且船舶在偏舵负载干扰下,航向稳定后存在稳态误差的问题,在二自由度控制方法的基础上,结合内模控制器,提出一种改进的二自由度内模直接控制方法,消除传统内模控制方法中的不稳定极点引起的静态误差,实现低精度模型的无静差航向控制,该方法不但减少控制器的可调参数,且整定容易。该控制结构将期望航向的跟踪性能与抗负载扰动性能解耦,单独设计调节。通过仿真,在有偏舵干扰时,与传统PID算法、传统内模控制器对比,该控制器在消除静态误差的基础上,具有超调量小,系统稳定更快的特点。     

内模控制及逆系统算法在船舶运动控制中的仿真研究

针对船舶运动中多变量耦合、非线性、滞后、限幅、绿色控制等控制问题,提出运用基于逆系统方法的内模控制方法。该方法采用逆系统方法原理将船舶的非线性模型变换成伪线性模型,对伪线性模型进行内模控制。同时提出内模控制与其他控制策略相结合例如PID控制相结合的控制方法以期提升内模控制的控制效果。仿真结果表明,内模控制具有良好的控制效果,而且精度高,鲁棒性好,同时参数调节简单方便。     

内模控制及逆系统算法在船舶运动控制中的仿真研究

针对船舶运动中多变量耦合、非线性、滞后、限幅、绿色控制等控制问题,提出运用基于逆系统方法的内模控制方法。该方法采用逆系统方法原理将船舶的非线性模型变换成伪线性模型,对伪线性模型进行内模控制。同时提出内模控制与其他控制策略相结合例如 PID 控制相结合的控制方法以期提升内模控制的控制效果。仿真结果表明,内模控制具有良好的控制效果,而且精度高,鲁棒性好,同时参数调节简单方便。     

锅炉的计算机控制

本文运用模糊控制理论和计算机控制技术设计了工业燃烧链条锅炉的计算机控制系统，研究了锅炉燃烧系统方案，提出了热负荷系统Ｆｕｚｚｙ在线自校正ＰＩＤ参数控制，炉膛压力系统Ｆｕｚｚｙ－ＰＩ控制及送风回路模型自寻优控制方案，仿真结果了该方案的可行性。     

变偏置双交叉燃烧控制在船用增压锅炉装置的应用

针对船舶增压锅炉负荷变化频繁且变化幅度大的特点,以及双交叉燃烧控制中固定偏置不能反映负荷变化的大小这一缺点,给出了一种非线性变偏置双交叉限幅燃烧控制策略,讨论了变偏置函数对控制系统的影响,计算机仿真试验给出了变负荷时燃烧系统过渡过程曲线,仿真曲线不但证实了变偏置双交叉限幅燃烧控制理论的正确,并且对比了不同类型偏置函数对系统的影响,变偏置双交叉限幅燃烧控制策略使燃烧系统既具有经济性又有快速性,而且对减少主蒸汽压力的动态偏差效果也十分显著.     

基于扰动补偿的永磁同步电机自抗扰内模控制

针对传统永磁同步电机PI控制存在的鲁棒性差问题,提出考虑参数摄动的永磁同步电机自抗扰内模控制方法.控制系统转速外环采用自抗扰控制器对外部负载扰动进行补偿,实现对给定转速的跟踪控制.电流内环设计考虑参数摄动的内模控制器,通过自适应观测器对电机参数摄动量进行实时估计和在线调整,增强电流预测控制的鲁棒性.实验对比传统PI控制与新型控制方法,其结果验证了新型控制方法在抗外部负载扰动和内部参数摄动方面的有效性和实用性.     

船用增压柴油机不同负荷下燃烧排放性能研究

为了研究柴油机在不同运行工况下偏心燃烧室缸内燃烧及排放情况,采用三维流体数值分析软件AVL FIRE建立某型柴油机燃烧及排放的计算模型。通过对不同负荷下柴油机燃烧及排放的模拟,计算该型柴油机缸内压力、温度等参数随曲轴转角的变化及燃烧温度、燃空当量比、NO和Soot的分布情况。研究表明：随着负荷的增加,在高负荷下易出现燃油撞壁现象;NO生成量随着负荷的增大而增加,在负荷增大到一定值时反而减小;NO生成主要分布于燃烧室偏心侧,高工况时NO大量生成在燃烧室边缘;Soot主要集中在油束与缸盖之间的缝隙位置。     

内模控制器在DVD聚焦伺服系统中的应用

简介了内模控制的基本原理和内模控制器的设计过程,并针对某种DVD聚焦伺服系统的数学模型进行仿真.仿真结果表明,采用内模控制的DVD聚焦伺服系统对输入有很好的跟踪能力,并且抗干扰性强.     

机舱热发散控制用通风参数影响的模拟分析

针对船舶机舱发电机组、锅炉等高负荷热源,研究采用空气射流通风技术进行热发散控制。结合机舱的现场条件,建立机舱热发散控制的物理模型,选用计算流体力学的标准k-ε模型作为数值模拟计算模型。采用正交试验法对稳态条件下的送风速度、喷嘴高度、送风温度、送风湿度、排风速度等因素进行了模拟试验分析。试验得出不同通风因素对热发散控制效果影响的显著性大小排序:送风温度、送风速度、喷嘴高度、排风速度。结合试验分析结果提出了热发散通风控制的优方案和考虑节能后再优化调整方案。     

机舱热发散控制用通风参数影响的模拟分析

针对船舶机舱发电机组、锅炉等高负荷热源,研究采用空气射流通风技术进行热发散控制。结合机舱的现场条件,建立机舱热发散控制的物理模型,选用计算流体力学的标准k-ε模型作为数值模拟计算模型。采用正交试验法对稳态条件下的送风速度、喷嘴高度、送风温度、送风湿度、排风速度等因素进行了模拟试验分析。试验得出不同通风因素对热发散控制效果影响的显著性大小排序：送风温度、送风速度、喷嘴高度、排风速度。结合试验分析结果提出了热发散通风控制的优方案和考虑节能后再优化调整方案。     

大温差变风量送风技术在潜艇空调中的应用

针对潜艇存在的空调系统能耗高、舱室温、湿度控制难等问题,综合分析了空调系统中的大温差低温送风以及变风量空调的特点与应用技术现状,结合潜艇舱室空调的热负荷特征,提出了将大温差低温送风、变风量控制和温、湿度独立控制相结合的系统技术方案,克服了传统活塞式半封闭压缩机效率低、大温差低温送风系统送风下坠、射流冷风感等技术问题。通过与目前的常规定量空调系统进行对比分析发现,该方案可降低系统能耗30%,增强了空调降温除湿的调节和控制能力,并且通过减少空调送风量和送水量,使空调风机噪声降低了5 dB,减小了设备及管系的尺寸和重量,有利于潜艇舱室噪声以及空间布置和排水量的控制。     

一种无人艇路径跟踪控制器的设计与验证

针对无人艇的路径跟踪控制问题,基于内模控制和L1制导算法设计并实现无人艇路径跟踪控制器。通过对状态空间型船舶线性数学模型进行在线参数辨识,实现对无人艇操纵响应模型参数的在线估计;基于内模控制和无人艇操纵响应模型,设计并实现无人艇的艏摇角速度控制器;采用L1制导算法设计并实现无人艇的路径跟踪控制器。实船试验结果表明,该路径跟踪控制器能较好地实现无人艇对参考路径的跟踪。     

船用旋杯式燃油器

研制单位:上海船厂 ZK一21CPSA船用旋杯燃油器的工作原理是通过高速旋转的转杯和高速的一次风使油雾化的一种燃烧设备。它具有结构紧凑合理、雾化质量好、着火可靠、燃烧完全、稳定、操作维修方便、经久耐用、易于实现风油自动比例调节、使用燃料油范围广及其有节能效果等特点。该燃油器是目前船用辅     

光电跟踪系统的伺服控制研究

通过对光电跟踪系统的伺服控制系统的研究,分析了常用数字PID控制算法在光电跟踪系统中应用的不足,提出了适用于光电跟踪系统的自适应的PID控制算法,试验表明自适应PID控制算法比数字PID控制器超调量小,调节时间短,提高了控制系统实时性和抗干扰能力.     

船用直接膨胀式变风量空调系统的控制研究

通过分析船用变风量空调系统特点,提出系统送风量和送风温度的控制策略,设计出系统的模糊PID控制方法;并利用实验台开展系统控制的研究。结果表明,采用定送风静压控制,以及在系统中引入变容量压缩机和电子膨胀阀以实现制冷能力的精确调节,并结合采用所设计的模糊PID控制方法,船用变风量空调系统能够取得良好的分区独立控制和高精度的舱室温度控制。     

油田注汽锅炉燃烧器的试验研究

油田注汽锅炉是热采稠油最主要的设备,锅炉的关键部件是燃烧器。介绍我所研制的燃烧器的结构特点,着重介绍燃用重油燃烧器的结构特点,阐明了喷燃器、雾化器、导风孔板及点火程序控制器等零部件的工作原理,然后叙述该燃烧器的冷态试验即雾化试验和热态试验即点火试验,以及水—火跟踪和风油配比试验,最后以数据表展示该燃烧器与进口燃烧器的对比试验结果。结果表明,该燃烧器具有热效率高,过量空气系数低,运行安全可靠,燃烧稳定,调节比大以及冷炉点火方便等优点。     

基于滑模控制的作动器研究

为有效地消除船甲板由于发动机或螺旋桨不平衡矩所引起的振动,研制了一种新型作动器,其激振频率及激励力幅值均可实现在线调节,由于这种激励幅值的在线调节,使得整个系统的控制方程为非线性,为了消除控制系统参数变化和外部扰动对其跟踪性能的影响,将滑模控制引入其伺服跟踪控制,同时为了减小滑模控制器的颤抖采用了基于趋近律的位置及速度跟踪.仿真及实验结果表明滑模控制器具有较强的鲁棒性和跟踪性能,能有效地控制船甲板的振动.     

通过增加喷嘴环叶栅改善柴油机低负荷运行工况的探讨

针对船舶涡轮增压柴油机在低负荷工况运行时,出现增压压力不足,燃烧过量空气系数过小的特性,提出了一种通过增加增压器喷嘴叶栅数来提高增压器的压比和空气量的新方法,以改善增压器与柴油机的匹配与柴油机低负荷工况运行的性能。     

基于内模控制的直流无刷电机调速系统设计

根据内模控制原理，以控制系统的传递函数为基础，设计基于内模原理的控制器，将其与普通的PID控制器性能作了比较，仿真结果表明，在响应性能及抗干扰方面内模控制器有着明显的优势。