柴油机自适应调速调温研究

本文研究了自适应控制理论在柴油机,特别是船用高速柴油机实时控制中的应用。讨论了一种实用的伪随机码动态系统最优辨识方法,并对6135型柴油发电机组的转速系统和冷却水温度系统的动态过程建立了数学模型,进行了计算机仿真。研究了改进的自校正调节器控制算法,并用此方法对该柴油机进行了大量的实机测速、调温试验。结果表明,采用本文讨论的动态最优辨识方法所建立的系统数学模型较好地符合实机过程;改进的自校正调节器算法在大范围变工况和大幅度扰动情况下比PID调节器具有较强的自适应跟踪能力,而且比普通的自校正调节器算法具有计算简单、响应速度快等优点,实现了柴油机主要参数的优化控制。     

柴油机双机并车控制系统的设计

本文介绍了一种柴油机双机并车控制系统的设计方案，通信部分用CAN总线实现。详细介绍了CAN节点的电路设计。并车控制方案采用单调速器法，控制器使用模糊－PI算法。阐述了模糊－PI算法在柴油机控制系统中的意义。     

励磁电流功率放大器数学模型及其稳定性研究

对励磁电流精确控制是发电机励磁系统的重要要求,本文对具有H半桥结构的励磁电流功率放大电器工作原理进行分析和仿真。建立了以H半桥励磁电流功率放大器和感性负载为对象的电流闭环控制数学模型,并在对模型进行合理简化基础上,根据根轨迹和劳斯判据理论推导PI调节器参数的稳定域,通过试验验证了PI调节器参数对系统稳定性能的影响。根据分析和试验对控制器参数进行调整,确定合理的PI调节器参数,实现励磁电流以较小的超调量和较快的响应速度稳定输出。试验结果表明了理论推导的正确性,该方法简单有效,具有一定的工程应用价值。     

基于功率控制模式的调节器研究

为保障船上电网的安全稳定,电力推进系统在恶劣海况下,由转速控制模式切换到功率控制模式,使推进功率保持稳定。本文首先分析了功率控制的2种控制方案,通过对比分析,指出功率开环控制的缺点;然后对功率闭环控制模式进行了分析;最后对2种经典调节器进行对比分析,结合控制要求设计出适合的调节器,并在300 kW级变频驱动装置上进行了试验验证,给出了试验波形及分析结果,验证了调节器设计的有效性。     

基于MC56F8346控制器的塞拉门控器研究

介绍了一种基于MC56F8346控制器的高速列车塞拉门控器的设计。其控制器采用速度、电流双闭环方式实现对无刷直流电机的控制,速度调节器和电流调节器均采用PI控制器控制,设计中分别运用了安全继电器及状态机来增加塞拉门运行的安全性和可靠性。给出了硬件框图以及软件控制算法。试验结果表明,所设计的高速列车塞拉门控制器能满足系统要求。     

船用无刷同步发电机电压调节器滞环控制研究

提出用滞环控制替代常规的PID控制方案,应用于柴油机驱动的船舶同步发电机励磁电压调节器设计,能提高发电机输出电压的动态稳定性,降低了发电机输出电压的超调量,也能提高抗不确定干扰能力,电路仿真运行结果表明了所提出方案的有效性.     

潜艇垂直面机动的多变量控制

本文讨论了潜艇垂直面机动运动的多变量控制问题。提出了调节器和模型跟踪控制器两种设计方法。并按照速度分段的方法解决了系统参数随航速变化带来的问题。结果表明模型跟踪控制器方案较好。     

船舶柴油机转速的线性自抗扰控制

船舶柴油机推进系统包含非线性、时变参数以及柴油机-推进轴系-螺旋桨之间的强耦合作用,难以建立精确的数学模型,且易受到螺旋桨负载扰动的影响,不利于船舶柴油机转速的实时准确控制。针对此问题,将线性自抗扰控制（Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC）技术应用于船舶柴油机的转速控制系统。首先,基于平均值建模方法建立了某大型低速二冲程船舶柴油机的模型,并分析了转速控制中的不确定因素;然后,针对柴油机的转速控制问题设计了二阶LADRC控制器;最后,以船舶柴油机平均值模型为载体对LADRC的控制性能进行仿真测试,并与经过遗传算法优化的PI控制器进行对比。仿真结果表明,在负载扰动及模型参数改变的情况下LADRC表现出良好的控制性能,并且比PI控制具有更优的扰动抑制能力和鲁棒性。     

基于单神经元自适应PID的矢量控制系统研究

转子磁场定向矢量控制中,转速PI调节器在控制对象参数变化时其鲁棒性能较差,而单神经元具有自学习、自适应能力,为了进一步改善矢量控制系统的性能,文章提出了用单神经元自适应PID控制器代替传统PI调节器。为了提高单神经元PID控制器的学习能力,将无监督的Hebb学习规则与有监督的Delta学习规则相结合,实现单神经元控制器的参数优化与在线自调。仿真结果表明,该系统不仅具有很好的静、动态性能,而且还具有很强的自适应性和鲁棒性。     

米勒循环结合可变涡轮增压优化柴油机性能的仿真与试验研究

在开发一款机车柴油机过程中,利用AVL BOOST软件对柴油机工作过程进行了仿真计算,计算了不同米勒强度和不同喷油正时条件下柴油机的性能参数。根据计算结果,排除了弱米勒的方案。针对强米勒和中米勒,开展了试验研究,通过调整喷油定时、增压压力设定、共轨喷射压力,进行了多方案试验研究,试验结果表明,强米勒方案虽然可以有效降低Nox排放,但是带来PM排放升高和涡轮前排气温度升高的问题,中米勒虽然降低Nox排放的效果弱于强米勒,但是能获得比较满意的PM排放,且涡轮前排气温度远低于强米勒,综合各方面性能参数的比较结果,在满足排放要求的前提下,中米勒为优选方案。     

船舶柴油机有害排放物控制方法的研究

控制船舶柴油机有害排放物的研究越来越重要,本文结合实验和实践研究,简述了船舶柴油机常见的排放物及其危害,着重讨论了控制船舶柴油机有害排放物的方法。     

基于单神经元PI的船用异步电机无速度传感器仿真

针对船用异步电机转速辨识不精确而导致的控制系统不稳定问题,使用基于模型参考自适应系统的无速度传感器技术取代传统的转速检测装置对转速信号进行估测。根据神经网络的自学习和自适应能力,设计了一种单神经元自适应PI调节器以实现控制参数的在线自整定,克服了传统PI控制器在非线性和时变系统中控制能力差的缺陷。结合异步电机矢量控制技术,使用基于转子磁链模型的转速辨识算法对电机转速进行估测,将单神经元PI控制器应用于转速估测系统,实现对电机转速的精确估计。仿真结果表明,相对于传统控制器,设计的单神经元自适应PI调节器响应速度快,参数自调节性能强,转速估测更为精确。     

减摇鳍自适应控制

本文提出了限幅条件下的广义自校正调节器的新算法,作为减摇鳍的自适应控制方案,并建立了横摇扰动数学模型以及减摇鳍系统的CARMA模型。对不同的控制方案,在三种海情下进行了数字仿真比较,结果表明:本文的控制方案有较好的减摇效果。 以单片机为基本控制部件,结合某船的横摇模拟台进行了联机运行。文中叙述了减摇鳍自适应控制器设计中应考虑的几个实际问题,并给出了两种海情下联机运行的结果.     

基于电子控制的MAN低速柴油机的调试及台架试验

电子控制的MAN低速柴油机,其喷油和排气阀的动作都是由电子设备精确控制,此类柴油机与传统柴油机的差别主要体现在液压系统和控制系统上,这些差别也使得ME型主机的调试和台架试验具有其特殊性。本文介绍了合肥熔安动力机械有限公司(以下简称"公司")自行开发的适用于ME机型的试车设备,详细论述了利用此设备对公司首台ME主机进行调试和台架试验的过程,并对台架试验的结果进行了分析,可供柴油机研究人员和调试人员参考。     

船舶电力推进永磁同步电机SVM-DTC控制系统优化

针对船舶电力推进永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制系统存在较大转矩脉动问题,论文提出了一种基于双PI的空间矢量调制(SVM-DTC)直接转矩控制新策略。该控制策略通过空间矢量调制合成电压矢量,代替传统开关表与滞环比较器,采用两个PI调节器分别对电压矢量角度与幅值进行控制,在保持系统结构简单的基础上,显著地减小转矩脉动,具有较强的鲁棒性,改善了船舶电力推进系统中永磁同步电机的稳态性能与动态性能,优化效果明显。仿真结果证实了该控制策略的有效性。     

潜艇低特征信号的闭式循环柴油机AIP系统

开发出的几种AIP动力系统已达到可供使用的阶段。其中闭式循环柴油机是费效比最好的一种，陆基试验和海上试验结果均表明，闭式循环柴油机AIP系统适合于超静运行。回顾了开发商、发动机制造商和潜艇设计建造商合作研制的闭式循环柴油机系统。其主要组成部分是目前的“现成商品”高压柴油机、再循环气体吸收器以及相关的水处理系统和集成监控系统。讨论了包括降噪治理效果在内的该系统的各个方面，介绍了荷兰“海鳝”1400级潜艇的闭式循环柴油机，利用英国维克斯造船工程公司的方案鉴定计算机程序，对在柴油机开式和闭式循环运行情况下的AIP潜艇进行了分析。闭式循环柴油机也可以选择用作核潜艇在冰下航行时的一种应急备用设备。     

应用钢质船规范开展船用低速柴油机控制系统的出厂检验

正W?rtsil?RT-flex型柴油机作为目前智能柴油机的主流机型,采用先进的电喷共轨技术,能够非常精确地控制柴油机燃油喷射时间和燃油喷射量,优化燃油燃烧过程,在实船应用中,降低了船舶柴油机的耗油量,提高了燃油经济性,同时也很大程度上控制了船用柴油机的不良排放。而WECS-9520是主机控制系统的核心,掌握出厂试验时WECS-9520控制系统的功能检查,对柴油机产品检验来说非常必要。本文简要介绍W?rtsil?RT-flex智能型柴油机以及WECS-9520相关的     

船用柴油机在不同测试循环下的排放对比分析

本文介绍了我国船用柴油机排放标准现状及发展趋势,通过对三台由车用柴油机改造而来的船用柴油机分别进行了船机E3、D2工况与13工况排放试验,对比分析了两种测试循环排放测试结果的差异。通过排放的工况分担率分析,找出了不同测试循环控制柴油机排放的重点工况。     

潜艇指挥台围壳流场压力特性及其应用研究

本文在理论上探讨了潜艇指挥台围壳流场的压力分布，系统地分析了设置各种方案的附体排气道时围壳上的压力分布情况，提出附体排气道位置的最佳方案，并讨论了负压区排气口对柴油机性能的影响。计算结果与指挥台围壳模型风洞实验结果具有较好的一致性。     

智能自整定PID主柴油机冷却水温度控制系统

本文应用匈牙利国家科学院Ｃｓ·Ｂａｎｙａｓｕ等人提出的一种数字ＰＩＤ调节器的自适应设计法－－数字ＰＩＤ调节器的鲁棒性设计方法，结合对数时在线辨识和常规数字ＰＩＤ运算，形成了柴油机冷却水温度控制智能自整定ＰＩＤ调节系统。对某柴油机冷却水温度控制系统进行了重新设计和仿真运行。可以看出，本文设计的控制系统具有 良好的性能。