船用变风量空调舱室温度控制技术研究

介绍了一种舱室紧凑型变风量末端装置及其模糊PID温度控制技术,描述了控制系统的设计、仿真和试验方法。根据试验结果,显示该技术将有效地降低变风量空调在实船应用中的风险并取得理想的效果。     

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。     

船用变风量空调系统调控技术研究综述

空调系统是船舶与海洋平台的主要设备之一,变风量空调系统在节能与噪声控制方面具有较大潜力,对于改善船舶舒适性与节能减排具有重要意义。本文对船用变风量空调系统技术研究现状与成果进行了归纳与总结,从系统仿真与试验技术、系统控制方法以及系统噪声进行了重点介绍,提出船用变风量空调系统的发展方向以及需要解决的问题,为船舶变风量空调系统的应用与推广提供支撑。     

船用变风量空调系统解耦技术研究

分析变风量空调系统在船舶领域的发展现状和技术瓶颈,针对变风量空调系统中的多回路耦合问题,开展系统解耦及调控技术研究。解耦设计技术上,建立变风量空调系统多控制回路数学模型,在此基础上采用前馈补偿解耦方法进行解耦设计,经验证明显降低了控制回路间的耦合作用;调控技术上,创新提出多回路串联延时调控方法,经验证在未进行解耦设计的情况下仍能实现稳定调控,有利于工程实际应用。研究成果能够降低变风量空调系统调控难度,对促进变风量空调系统在船舶领域的应用具有积极意义。     

船用风管旁通控制空调系统

为实现船用空调的精确控制和节能,针对传统空调系统不能实现局部空调区域或房间的独立控制,不能达到节能目标的问题,以及变风量空调系统造价高、控制复杂的问题,提出一种新型船用风管旁通控制空调系统。该系统可在空调风机定风量的前提下实现局部空调区域或房间的实时控制和节能,且不影响其他房间空调的正常使用。     

船用定风量空调系统能量调节的研究与应用

定风量空调系统是船用中央空调系统的重要组成部分,为人员住舱和部分工作舱室提供一定温湿度和洁净度的新鲜空气。船用空调系统多采用一次回风系统,通过集中式空调器回风口设置的温湿度传感器,来控制空调器的能量调节和送风温度。然而,在回风温度受到干扰、舱内人员数量变化或末端风量被调节等情况下,舱内的实际温度将受到影响,部分舱室不能满足设计需求。某外贸船采用回风控制和典型舱室控制相结合的方法,根据不同工况下对两种控制方法的切换使用,解决了上述影响因素引起的舱内温度不稳定的情况。     

船用变风量末端装置的应用分析

变风量空调系统末端装置型式多样,能否在舰船上使用并达到相应效果是业内人士关心的问题。因此对舰船空调末端装置进行分析,采用k-e湍流模型对舱室空气流动进行数值模拟,并运用Fluent软件进行模拟计算,得出了船员舱室的温度场和速度场的分布。由舱室温度分布均匀和无明显送风下坠和射流冷风感,得出诱导型变风量末端和带热交换器动力型末端送风方案都能满足舱室舒适性要求,为变风量末端装置在舰船上更好地使用提供了理论依据。     

一种船用油漆导热油智能温度控制系统设计

船舶在海面行驶,环境潮湿,为防止船体生锈,一般都会在船舶表面涂抹防锈漆对船舶进行保护。而防锈漆制作过程中,需要利用导热油作为介质,对系统进行均匀稳定的加热。为了使加热过程实现智能温度控制,本文对船用油漆导热油智能温度控制系统及对系统的软硬件进行设计和研究,并采用模糊自适应PID控制方法替代传统的PID控制方法。在此基础上,在Matlab上进行仿真分析,证明模糊自适应PID控制方法可以实现较强的自适应性和灵活性,可以使系统实现良好的动态性能。     

船用核汽轮机转速串级前馈-反馈模糊PID控制

在船用核汽轮机装置中,其转速控制效果直接关系到机组安全性和经济性。以船用核汽轮机为研究对象,首先,建立了船用核汽轮机各个模块的数学模型,在此基础上设计了核汽轮机转速的串级前馈-反馈PID控制系统;然后,基于模糊控制原理,采用串级前馈-反馈模糊PID控制对串级前馈-反馈PID算法进行改进;最后,在不同扰动下进行了仿真实验,仿真结果表明了模糊算法在改进前馈-反馈PID控制效果方面起了显著地作用,体现了智能算法与传统算法相结合的控制思想在船用核汽轮机转速控制方面的应用前景。     

大温差技术在船舶空调中应用的可行性分析

大温差送风技术已在国内外建筑领域推广,文中针对船舶空调领域实施这一技术的可行性进行初步分析和探讨。基于大温差低温送风在船舶上使用的优势,提出了大温差变风量送风系统方案,通过了对典型舱室进行负荷计算和建立物理模型,并采用CFD数值模拟分析了船舶舱室大温差低温送风下气流组织分布,研究了不同送风温度和不同送风量下的温度和速度场分布云图。结果表明,大温差低温送风技术在船舶空调领域实施是可行的。     

船舶主柴油机缸套冷却水出口温度的智能控制

利用传热学的有关理论,对船舶主柴油机缸套冷却水系统的传热机理进行了分析,给出了船舶主柴油机缸套冷却水系统的动态热力数学模型,并将基于神经网络的模糊PID控制引入到缸套冷却水出口温度控制系统中,以实现对对象进行在线控制.仿真结果表明,基于神经网络的模糊PID自适应控制比传统的PID控制的控制性能更好,而且前者具备适应控制环境变化的能力和自学习能力,当主机运行工况发生变化时,仍具有很好的控制性能.     

半潜船中央空调解决方案

针对半潜船空调存在的冷热不均、温度不可独立调节等普遍问题,从船舶负荷逐时计算分析出发,提出冷热不均产生的根本原因是船舶负荷变化的复杂性,再通过对变风量空调负荷调节和独立温控能力的实测效果分析,提出解决船舶空调热舒适性的变风量方案。     

船用锅炉汽包水位模糊控制研究

传统的锅炉汽包水位单回路PID控制方案,无法克服汽包蒸汽流量扰动的影响。文章提出带模糊监督的控制方案,扰动经模糊处理后作为前馈控制信号,通过引入监督控制环节自动调整前馈控制和反馈控制的权重,以实现控制目标。以船用锅炉汽包水位控制为对象,采用上述控制方法实现锅炉汽包水位的模糊双冲量控制。经计算机和热态仿真,表明系统超调量较小,有较好的有效性和实用性,证明所采用的控制方案是可行的。     

船舶可调桨螺距模糊PID控制器设计

针对柴油机驱动的船舶可调桨推进系统,从运动学和动力学角度建立与其适应的船桨系统、柴油机系统、调速控制系统和螺距控制系统的运动模型.同时运用模糊控制和PID控制理论,在Matlab仿真平台上设计可调桨螺距的模糊PID控制器,调试运行使之与可调桨动力性能相匹配,得到相应螺距偏差、偏差变化率和螺距控制输出量隶属度数据.通过仿真过程离线计算得到模糊控制器输出控制量查询表,从而设计完成可调桨螺距的模糊PID控制器.针对可调桨螺距控制,给定车钟指令信号和脉冲干扰信号.仿真实验结果证明,模糊PID控制器能有效避免可调桨控制跳动问题,且其控制速度、精度和灵敏度较传统PID控制器具有显著优势.     

船舶自动舵控制系统实施改造的研究及实现

介绍了TS-75型自动舵系统的组成概况，分析了舵机抖动的机理，指出了该舵机抖动的根本原因是由于其控制电路的故障引起的，并提出解决该问题的有效方法是利用PLC（Programmable Logic Controller）技术对舵机控制系统进行改造。通过对船舶自动舵控制系统的控制原理、控制方法及存在的问题进行研究后，设计了基于PLC技术的自动舵控制方案，讨论了其具有的优点。利用PLC的模块化结构组态自动舵控制系统，实现船舶自动舵的自整定PID（Proportional Integral Differential）制，说明了STEP7 PID—TUNE的使用方法。基于PLC自整定PID控制的自动舵满足船舶的各种动态特性指标，能提高舵机控制系统的可靠性和经济性。     

船舶喷水推进装置模糊控制系统的设计

介绍了船舶喷水推进装置控制机理和工作特点，简述了PID控制与模糊控制各自的优缺点，详细介绍了喷水推进装置方向舵的模糊控制系统设计。     

某舰载伺服系统位置控制器设计与仿真研究

基于某舰载伺服系统的仿真模型对系统位置控制器设计了模糊自整定PID＋输入前馈控制等四种控制算法,在MATLAB／SIMULINK环境下进行了仿真比较分析。仿真结果表明,模糊自整定PID＋输入前馈控制可获得更优的控制效果。     

永磁直线同步电机位置伺服系统的模糊PID控制

在分析建立永磁直线同步电机(PMLSM)的d-q轴动态数学模型的基础之上,提出了采用三环控制结构的永磁直线同步电机位置伺服系统,该伺服系统采用模糊PID控制方法.重点针对位置环的模糊PID控制器进行了分析设计,并利用MATLAB/Simulink进行了系统仿真.通过与传统PID控制器的仿真比较表明,所设计的模糊PID控制器能够显著提高位置伺服系统的动态响应性能.