大功率天然气船用主机控制系统研究

从分析纯天然气船用主机启动、监测、调速、安全保护控制功能入手,并探讨了天然气燃料主机的系统配置框架结构和负载变化区域内的调速控制模式,设计出了一种符合船级社规范的新型大功率天然气主机控制系统,并突出了该控制系统的可靠性和负荷控制的稳定性、快速响应等特点。     

基于ADRC的船舶主机控制器设计与仿真研究

船舶主机速度控制系统由于具有典型的非线性和不确定性特性,并受到调速器执行能力的约束以及风、浪、流等的干扰,使得主机速度控制器的设计非常困难。该文给出了带有船舶主机速度控制非线性数学模型以及海浪扰动数学模型,对自抗扰控制(ADRC)原理进行了简要介绍;设计了船舶主机ADRC控制器。仿真结果表明:该控制器对于船舶主机的非线性、参数不确定性、环境不确定性以及控制对象的模型变化均有较强的鲁棒性;速度切换控制过程快速、平滑,油门调整小,可以实现高精度的速度控制。     

MAN主机控制系统电子调速器的缺陷和改进

调速器是船舶发电机和主机控制的重要部件。文章从控制原理角度分析MAN主机调速器存在的部分缺陷,并提出了改进方案。     

非线性自整定PID主机数字调速器

调速系统是船舶主机遥控系统的核心组成部分,船舶主机性能优劣及寿命很大程度上取决于其调速系统的性能.分析船舶主机调速系统的特点,研究了基于径向基函数(RBF)神经网络自整定非线性PID的主机转速控制,基于内模原理的偏差重复补偿PI的主机油门控制.讨论了PID参数随偏差变化的规律,控制对象的Jacobian辨识和主机油门的重复控制补偿,并分别进行了仿真.结果表明,本文设计的非线性自整定重复控制补偿调速器在充分考虑偏差特性的情况下,有效提高系统的动态精度和抑制扰动的能力,改善主机运行的稳定性.     

PLC在船舶主机控制系统开发中的应用

中国是船舶制造大国,实现船舶主机控制系统的国产化以及品牌化对于保证我国船舶制造业的竞争力至关重要。本文提出一种基于PLC的船舶主机控制系统实现方案,对船舶主机的结构及工作原理进行了分析,使用PID的控制方法对船舶主机进行控制,设计了系统的整体结构,并对重点硬件设备进行选型,可以同时完成512个模拟量的采集,因而完全满足现代船舶主机控制要求。最后对PLC的软件流程进行了设计。系统具有良好的稳定性及可靠性。     

双燃料主机缸套水冷却系统优化设计

基于WinGD W6X72DF双燃料主机,对其主机缸套水冷却系统进行了优化设计,通过2个温控三通阀自动控制主机缸套水出口温度和造水机,经验证,优化后的主机缸套水冷却系统既能够保证主机缸套水出口温度的稳定,也能够充分利用主机缸套水的热量,增加船舶的造水量,减少主机缸套水冷却器的热负荷。通过对主机缸套水冷却系统的各个设备进行热力数学模型分析,建立独立的Simulink仿真子模块,按照系统的控制逻辑及运行顺序将子模块搭建成完整的仿真模型,并进行仿真模拟。仿真结果表明,2个温控三通阀的控制逻辑能够满足主机不同负荷及负荷变化的工况,系统设计实现了主机缸套水温度和造水机的自动控制。     

模糊控制在调距桨负荷控制中的应用

负荷控制就是把调距桨作为主机负荷的调节器。在主机转向和转速一定的情况下,通过改变调距桨桨叶角度实现主机负荷的增大和减小,保持主机的负荷与转速关系沿设定的负荷曲线变化,以改善舰船在不同航行工况下的主机推进效率和舰船操纵性能.文中在介绍负荷控制原理的基础上,将模糊控制方法应用到负荷控制中,并进行仿真验证了模糊控制负荷控制器的有效性.     

浅析船舶主机的遥控模拟系统

主机遥控技术是当前船舶技术的发展趋势。文章详细介绍了船舶主机遥控模拟系统的构成,重点阐述了主机遥控模拟系统的功能,即起动控制功能、转速与负荷控制功能及限制、换向与制动控制功能。     

SoftPLC技术在舰船主机遥控系统仿真模拟器开发的应用

主机遥控是现代船舶的重要标志,是实现无人值班机舱的充要条件。SoftPLC是唯一基于PC的开放结构的控制产品,替代了以往的电子、气动、液压或继电器的逻辑和数字运算功能。基于此,本文基于SoftPLC,用软件编程的方法研制1套船舰主机遥控装置,并实现对舰船主机遥控物理仿真模拟器的控制。     

船舶主机设备振动智能控制方法

为了避免振动对船舶安全稳定运行的消极影响,研究船舶主机设备振动智能控制方法。采用节点导入有限元建模方法构建主机设备有限元模型,获取主机设备运行情况以及振动详细数据,引入由互相对称的2组偏心质量块式电力作动机构形成的电力作动器,采用伺服三环控制对主机设备振动控制作动器进行环路设计,通过电机主动轮启动偏心质量块,同时调整偏心质量块的位置,实现消振力控制输出,完成主机设备振动智能控制。实验证明,该方法可以实现船舶主机设备模型的建立,可视化展现主机设备电磁性能、振动和热特性等,并有效控制船舶主机设备的振动幅度,其中控制后的船舶发电机的振动等级达到优等级。     

TMS320F2812在船舶主机调速系统中的应用

舰船三相异步电动机的调速控制决定了电机的输出功率,主机调速控制的精度越高,舰船动力系统输出的动力越灵活和准确。本文首先建立了舰船三相异步电动机的数学模型和电机SVPWM矢量控制器,在此基础上设计了一种TMS320F2812为控制核心的舰船主机调速控制系统,并利用Matlab/simulink平台对主机调速过程进行了仿真试验。     

PIMS技术在舰船主机遥控虚拟操作系统的应用

舰船主机遥控系统位于舰船机舱内,操作人员可以通过主机遥控实现对船舶主机的远程控制,包括启停机、功率转换等功能,对提高船舶的机动性,减轻操作人员的工作量,提高船舶的自动化水平有重要的作用。为了提高操作人员对舰船主机遥控系统的熟练程度,同时降低训练成本,本文提出一种基于组态软件PIMS技术的舰船主机遥控虚拟操作系统,通过研究和分析主机遥控系统的控制逻辑,本文建立了主机遥控系统的完整模型,开发出了PIMS主机遥控虚拟操作系统,并对该系统进行了详细的介绍。     

船舶主机冷却水系统的建模与节能型控制研究

在对船舶主机高温淡水冷却水系统的各主要器件建立各自的数学模型的基础上,对其整个系统建立了数学模型.然后以主机高温淡水冷却水系统作为研究对象,提出了在此系统中采用神经元自适应控制方式替代传统的PID(比例积分微分)控制方式进行水温调节,以达到改善控制并节约能源的目的.最后以仿真结果说明了神经元自适应控制方式具有良好的适应性与抗干扰性,它比PID控制方式更适用于主机冷却水温度调节系统.     

关于“ZYTFH”轮姐妹船主机加速的思考

此文主要介绍了“ZYTFH”轮四艘姐妹船的SIEMENS RCS51主机遥控系统在主机加速过程中的作用机理，从控制的角度剖析了与该遥控系统配合的SULZER RTA84C主机加速困难的原因，并提出改善方法。并根据这一故障现象，提出大型船舶大功率主机加速的方法。     

舰船汽轮主机转速的模糊自适应PID控制

舰船航行中汽轮主机工况变化频繁,且经常大幅度操纵改变转速给定值,常规PID转速控制效果不理想。本文引入模糊自适应PID算法,并在ABB AC800M DCS平台完成模糊PID控制器设计的基础上,在AMESim和MATLAB环境中实现液压伺服系统和汽轮主机本体的建模,搭建HIL系统,验证汽轮主机转速模糊自适应PID控制性能并与常规PID控制进行比较,结果表明模糊自适应PID有更好的鲁棒性,可显著减小汽轮主机转速调节的超调和震荡。     

嵌入式系统电子主机供油单元智能控制方法

为提升传统供油单元控制方法的控制精度,提出一种嵌入式系统下电子主机供油单元智能控制方法。基于供油单元启动逻辑,确定供油单元启动基本流程;依托轻油控制逻辑、重油控制逻辑、重油换轻油控制逻辑以及油泵其他控制逻辑的执行,实现了嵌入式系统下的电子主机供油单元智能控制。试验数据表明,提出的供油单元智能控制方法较传统方法,控制精准度提升27.25%,适合用于电子主机的供油单元控制。     

基于PLC的船舶主机遥控系统设计与实现

为了解决船舶主机无触点遥控系统出现的故障,分析了无触点主机遥控系统的特点,给出了其故障解决方案,设计并实现了基于S7-200PLC的主机遥控系统.S7-200主机遥控系统具备自动停车、自动启动(重启动、重复启动)、自动换向、自动制动、应急操纵、速度PID自整定调节、死区控制、速度和负荷限制、安全保护等功能,在工程船和远洋船上得到了成功应用.结果表明,应用S7-200PLC提高了主机遥控系统的可靠性、快速性和稳定性.     

船舶主机设备振动控制方法研究

针对原有船舶主机设备振动控制方法无法对主机内部振动发生位置定位,产生控制后二次振动的问题,设计船舶主机设备振动控制方法。根据舰船主机结构的特征,构建主机有限元模型,完成对主机设备振动位置的确定。在振动处引用振动作动器,对其施加一定数值的作用力,为振动控制提供基础。增加振动控制器,将与作动器相连接,通过消振频率计算公式消除振动频率,实现对船舶主机设备振动的控制。至此,船舶主机设备振动控制方法设计完成。构建实验环节,与原有振动控制方法相比,此方法使用后的二次振动发生率低于原有方法。综上所述,此方法优于传统船舶主机设备振动控制方法。     

大型船用主机气动操纵系统的仿真

此文介绍了MAN B＆W 12K90MC型大型船用主机气动操纵系统的组成，在分析了其工作原理的基础上对主要控制环节建立了数学模型，并进行了仿真。仿真系统在硬件上建造了主机气动操纵系统屏展示其工作流程，在软件上仿真了该型主机气动控制系统的各种正常及非正常工况，由工控机及接口板卡提供数据采集与控制，实现了系统的在线动态实时仿真。     

C8051F020单片机及其在双主机转速同步控制系统中的应用

C8051F020单片机是完全集成的混合信号系统级MCU芯片。双主机转速同步控制系统利用它的内置两路串行通信接口(UART0/1),并使用双差分驱动接受器SN65C1168,完成通信数据信号电平转换,组成串行通信控制网络,在控制子系统之间以及控制子系统与主机电控单元之间进行控制数据交互,实现左右两台主机转速的远程同步控制。