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。     

可调桨机—桨联合控制系统建模与仿真

介绍了可调螺距螺旋桨的特点 ,建立了机—桨联合控制系统的仿真数学模型 ,并设计了相应的模糊控制器。仿真结果表明该机—桨联合控制系统完全能通过调节螺旋桨螺距和柴油机转速之间的最佳关系来改善整个系统运行范围内的效率     

基于模糊智能控制的船用可调螺距桨系统仿真研究

介绍船舶可调螺距螺旋桨系统的特点并建立该系统的数学仿真模型。常规采用PID控制器来控制推进装置，虽然它是过程控制方法中应用比较广泛的一种控制器，具有简单、鲁棒性好和可靠性高等特点，但它仅对线性定常系统的控制非常有效。对于非线性、时变性的复杂控制系统如可调桨系统，采用PID控制器不能达到理想的控制效果，它的超调值较大、响应时间较长、系统动态品质较差。为了弥补常规PID控制器的不足、改善控制效果、满足复杂控制系统的设计要求，采用模糊控制理论对可调桨进行智能控制。本文简要说明模糊智能控制规则的建立及其仿真结果。结果表明：可调桨的模糊控制方法比常规的PID控制方法具有更为突出的特色和优点。     

可调螺距螺旋桨自适应模糊控制系统

作者把自适应模糊PID控制器，应用于可调螺距螺桨控制系统上进行了研究。通过研究，可以看到自适应模糊控制与常规PID控制相比，可得出如下认识：     

船舶调距桨推进系统的建模与仿真

介绍了集装箱船舶可调螺距桨推进仿真系统,建立了主机、螺旋桨转速、液压离合器和螺距控制的数学模型.依据容积法模型建立了柴油机仿真的实时算法及PID调速器、螺距、螺旋桨推力及船舶阻力实时仿真模型,设计了调距桨推进系统机旁、集控室和驾驶室的控制逻辑和软硬件设备.对调螺距、主机供油、主机转速、船舶航速的仿真结果与实船推进系统相似.用Visual Basic语言在Windows 2000操作系统上开发了包含仿真软件及人机界面的轮机模拟器系统,并成功应用于船员实操培训和轮机工程专业本科生教学.     

基于模糊智能控制的船用可调螺距桨系统仿真研究

介绍船舶可调螺距螺旋桨系统特点及建立该系统数学仿真模型,简要说明模糊智能控制规则的建立。可调桨的仿真研究表明,模糊控制比常规的PID控制具有更为突出的特色和优点。     

基于分离模糊PID控制的柴油机调速器仿真研究

针对PID控制器在柴油机调速系统中存在的不足,文章利用Matlab Fuzzy Logic工具箱及仿真平台,建立柴油机电子调速器的数学模型,并设计了一种分离模糊PID控制器.通过和传统PID控制的仿真比较,体现了分离模糊PID控制的优越性,仿真结果表明,分离模糊PID控制器使柴油机的控制效果显著提高,能够很好地满足柴油机运行指标的要求.研究结果对电子调速器的研制具有一定的理论指导意义.     

可调螺距桨的模糊智能系统理论及仿真研究

PID控制是过程控制中应用比较广泛的一种控制器,具有简单、鲁棒性好和可靠性高等特点,但仅对于线性定常系统的控制非常有效,对于非线性、时变的复杂控制系统如可调桨系统不能达到理想的控制效果.其超调值较大、响应时间较长、系统的动态品质较差.为了弥补常规PID的不足、改善控制效果,满足复杂控制系统的设计要求,我们采用模糊控制理论对可调桨进行智能控制.仿真研究表明模糊控制比常规的PID控制具有更为突出的特色和优点.     

可调螺距螺旋桨船舶航速模糊控制系统

介绍了可调螺距螺旋桨系统的特点及其船舶各模块的仿真数学模型和模糊控制器的设计。仿真研究表明模糊控制比常规PID控制具有突出的优点，有较好的控制性能和鲁棒性。     

可调螺距螺旋桨船舶航速模糊控制系统

介绍了可调螺距螺旋桨系统的特点及其船舶各模块的仿真数学模型和模糊控制器的设计。仿真研究表明模糊控制比常规PID控制具有突出的优点，有较好的控制性和鲁棒性。     

基于自适应算法的柴油机调速系统研制

摘要：在柴油机调速过程中,针对柴油机PID控制器参数一经确定不能在线调整的问题,以6135型柴油机为控制对象,以MATLAB／Simulink作为软件平台,深入研究了自适应控制的基础理论,设计了一种模型参考自适应控制器,建立了柴油机电子调速系统仿真模型,进行了控制系统仿真研究。结果表明,新设计的智能型自适应控制器能在线自动整定最佳控制参数,优于传统的PID控制,具有良好的自适应性和智能性。     

基于多段滑模面控制的船舶柴油机调速系统仿真研究

船舶柴油机的稳定运行,关系船舶电力系统电能品质以及柴油机的性能。为了使柴油机具有得到较好的排放性、经济性及动力性,对其转速进行稳定的控制是十分重要的。在实验的基础上建立柴油机调速系统的非线性数学模型,利用滑模变结构控制理论设计了多段滑模面变结构控制器。并用MATLAB/simulink进行了仿真,结果表明:多段滑模面变结构控制能很好抑制系统的超调量,快速跟踪目标值,具有控制精度高,鲁棒性强等特点。     

遇限削弱积分PID控制算法在船用柴油机调速系统中的应用

针对船用柴油机,设计了一个基于遇限削弱积分PID控制算法的调速控制器,给出了该控制器的总体硬件结构框图,提出该算法的设计思想及其实现方法。仿真及试验结果证明该算法解决了普通PID算法中超调过大、响应较慢等问题,提高了系统的响应速度。     

船舶主机调速系统的鲁棒PID控制研究

调速系统是船舶主机遥控系统的核心组成部分,目前国内外先进的船舶主机调速系统大多采用了数字式调速器,使主机遥控向“智能化”方向发展．常规的PID控制最主要的问题是参数整定问题,一旦整定完毕,在整个控制过程中将是固定不变的,而在实际系统中,由于过程中会出现状态和参数的不确定,系统很难达到最佳的控制效果,严重的话可能导致系统的不稳定．该文介绍了鲁棒PID控制在船舶主机转速系统中的应用,由仿真结果可知,该控制方法有良好的控制性能和鲁棒性．     

基于改进的混沌优化的翼滑艇推进系统仿真

通过Matlab平台建立翼滑艇推进系统的数学仿真模型,将翼滑艇的快速性指标和经济性指标的加权形式作为推进系统优化目标,并以Simulink进行实时仿真分析。首先,运用改进的混沌优化算法对模糊控制系统进行优化,求解最小控制目标值,然后对转速控制和螺距控制的控制器参数进行优化,并通过模糊控制器对不同工况下主机转速和可调桨螺距进行控制。最后,对比分析了常规模糊控制器与混沌算法优化后的模糊控制器之间的差别。结果表明,优化后的推进系统在进行航速控制时不仅超调量小,而且稳定性好,该优化方法有效可行。     

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.     

Research on H2 speed governor for diesel engine of marine power station

The frequency stability of a marine power system is determined by the dynamic characteristic of the diesel engine speed regulation system in a marine power station. In order to reduce the effect of load disturbances and improve the dynamic precision of a diesel engine speed governor, a controller was designed for a diesel engine speed regulation system using H2 control theory. This transforms the specifications of the system into a standard H2 control problem. Firstly, the mathematical model of a diesel engine speed regulation system using an H2 speed governor is presented. To counter external disturbances and model uncertainty, the design of an H2 speed governor rests on the problem of mixed sensitivity. Computer simulation verified that the H2 speed governor improves the dynamic precision of a system and the ability to adapt to load disturbances, thus enhancing the frequency stability of marine power systems.     

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.     

基于功率的缸套冷却水出口温度控制系统的研究

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。针对目前船舶主柴油机缸套冷却水系统惯性较大，缸套冷却水出口温度经常超调的特点，提出了在现有的PID反馈控制的基础上，引入以船舶主柴油机输出“功率”作为反映缸套冷却水热负荷扰动的信号的前馈控制，以减小缸套冷却水出口温度的动态偏差。并利用MATLAB仿真进行了验证。