船舶燃气轮机转速自适应模糊控制

船舶燃气轮机对转速的要求较高,需在瞬间完成响应并保持稳定。然而,由于燃气轮机具有惯性和时间延迟等特性,导致转速的调整可能存在响应滞后或者波动问题。为此,提出基于状态观测的船舶燃气轮机转速自适应模糊控制方法。应用船舶燃气轮机转速状态观测器,结合船舶燃气轮机转速与燃油量之间的映射关系,根据当下燃油量状态,观测实际船舶燃气轮机转速,通过基于模糊自适应PID控制器的转速控制模型,计算实际转速与给定转速的转速偏差、偏差率,由模糊自适应PID控制器自适应调节船舶燃气轮机转速。实验结果证明：此方法应用下,船舶燃气轮机转速能够得以准确控制。     

应用PLC技术的舰船燃气轮机转速控制方法

研究应用PLC技术的舰船燃气轮机转速控制方法,提升转速控制稳定性。通过PLC与电液转换器、油动机、转速传感器等组成转速控制单元,处理脉冲信号并输出转速控制信号以调节汽阀开度,从而控制燃气轮机转速。同时,该方法采用PLC与触摸屏组成监视单元,实现对燃气轮机转速的监控和管理;采用PLC与安全阀、危急遮断器、报警装置组成运行保护单元,在出现转速故障时及时发出声光警报,并通过PLC传输停机信号以关闭主汽阀与调节汽阀,确保安全运行。实验证明：该方法可有效控制舰船燃气轮机转速;负载突降时,该方法依旧可有效控制燃气轮机转速,且超调量较小,控制速度较快。     

船舶LNG低压供储气系统燃料泵控制方法研究

本研究针对船舶双燃料发动机燃料低压供储气系统的燃料泵控制,提出一种改进后的PID调节算法的控制算法,满足各工况下双燃料发动机供气压力及流量要求。在样机台架试验过程中,对比经典PID控制方法和该算法控制的燃料泵后端压力等,该方法输液稳定,确保缓冲罐压力平稳,控制精度高,反应时间快,超调量小。     

船舶动力定位智能PID控制器设计与仿真研究

由于船舶在海上的动力学特性具有非线性、大时滞和强耦合等特点,风、浪等外部干扰具有随机特征,因而船舶动力定位控制系统是一个复杂的非线性系统,一次性整定的PID参数难以取得理想的控制效果。鉴于PID控制器的性能完全取决于其控制参数,结合混沌粒子群算法、云模型控制和PID控制各自的优势,设计一种具有参数实时自整定功能的智能PID控制器。首先引入混沌粒子群算法离线优化PID参数使控制系统处于优化状态,再利用二维云模型控制对其进行在线调节以增强控制器的适应性和鲁棒性。仿真结果证明所设计控制器的可行性和有效性。     

云计算技术下船舶发电机组转速控制方法研究

现有方法由于数据计算处理时间过长,存在着超调较大、调节时间较长的缺陷,无法满足现今船舶稳定航行的需求,为此提出云计算技术下船舶发电机组转速控制方法研究。构建船舶发电机组调速器数学模型,获取发电机组负载模型,以此为基础,引入云计算技术设计云模型控制器,并将其与PID控制方法有效结合,确定比例因子、量化因子与PID控制参数,调节云模型控制器,从而推动调速器运行,最终实现了船舶发电机组转速的自动控制。仿真实验结果显示,与现有方法相比较,提出方法超调较小,调节时间较短,充分说明提出方法转速控制性能更佳。     

基于遗传算法优化的PID控制的穿浪艇喷水推进系统仿真研究

本文提出了用遗传算法优化PID控制参数的思路。以MATL AB为工作平台,利用它的仿真软件Simulink对穿浪艇的喷水推进系统进行运动数学方程建模;在此基础上,使用MATL AB的遗传算法工具箱GAOT编制了优化PID控制参数的程序,通过调节主机转速或喷油量从而间接改变主机功率Ps,实现了对喷水推进穿浪艇的控制。     

船用燃气轮机盘-叶耦合系统固有振动特性研究

随着船用燃气轮机的转子轮盘不断向轻、薄的方向优化,只考虑根部固支下叶片的振动已不再能满足安全需求,将轮盘—叶片作为一个耦合系统来研究其振动特性是十分必要的。而且转子在高温高转速下工作,为了准确求解耦合系统的振动特性,不可忽视温度、转速对振动的影响。文章建立了船用燃气轮机转子盘—叶模型,应用有限元程序和循环对称结构算法,从实际工况角度出发,计算不同旋转、不同温度及其变化率下耦合系统的固有振动特性。归纳出温度、转速与盘—叶耦合系统固有振动特性间的关系,为预防船用燃气轮机转子出现耦合共振危险及可靠性计算提供了数值依据。     

船用燃气轮机发电机组动态性能仿真

基于Matlab/Simulink平台,根据容积惯性法建立某三轴燃气轮机发电机组非线性动态模型,并定制燃气轮机转速调节及发电机励磁系统控制策略,对动态模型进行阶跃形突增突减负荷变工况仿真研究。结果表明动态模型能够有效地对负荷突变工况进行模拟,为船舶电网供电模块的控制系统设计与优化提供模型基础;在变工况过渡过程中,燃气轮机发电机组动态响应特性满足船舶电网供电品质要求。     

船用燃气轮机发电机组动态性能仿真

基于Matlab/Simulink平台,根据容积惯性法建立某三轴燃气轮机发电机组非线性动态模型,并定制燃气轮机转速调节及发电机励磁系统控制策略,对动态模型进行阶跃形突增突减负荷变工况仿真研究。结果表明动态模型能够有效地对负荷突变工况进行模拟,为船舶电网供电模块的控制系统设计与优化提供模型基础;在变工况过渡过程中,燃气轮机发电机组动态响应特性满足船舶电网供电品质要求。     

微型燃气轮机的控制研究

在分析了微型燃气轮机动态数学模型的基础上,本文对微燃机的起动控制、转速控制以及入口温度控制三个方面进行了深入研究．探讨了回热器对微燃机控制过程的影响,并且指出了机组控制优化的途径,该研究能够为实际机组的运行和控制参数的合理匹配提供理论指导．     

神经网络优化PID舰船发动机自动控制

使用传统舰船发动机控制方法控制时,因其控制参数均为固定设置,无法随发动机参数变化而变化,导致控制方法的响应与实际控制信号出现较大偏差,影响了控制方法的稳定性和灵活性。针对以上问题,研究神经网络优化PID的舰船发动机自动控制方法。构建发动机闭环增益的PID结构后,设计神经网络自动控制器。利用遗传算法对神经网络PID自动控制器参数进行整定,降低控制器响应控制信号时的超调量,完成对舰船发动机控制方法的设计。通过与传统模糊PID控制方法的对比实验,证明了研究的控制方法能够有效降低24.31%的超调量,并且相比传统方法研究的方法的正弦跟随特性更佳,即神经网络优化后的自动控制方法具有更好的稳定性和灵活性。     

舰船低温环境模拟室温度控制调节系统动态特性分析研究

在工程允许的假定条件下,本文推导了冷气机转速与室体温度之间的微分方程式关系,再通过拉氏变换,进一步推导出温度调节系统的传递函数,以建立起控制信号与温度之间的量值关系,从而达到以变动冷气机转速来控制模拟室温度的目的。     

虚拟现实技术下船舶航向控制算法测试平台设计

首先分析非线性船舶模型中PID如何控制船舶航向;然后进行控制算法设计,并且将航向控制算法以流程图的形式进行描述;进一步搭建船舶航向的虚拟环境,以此来研究环境等外力对船舶航向的影响;最后通过仿真实验进行控制算法验证。通过对PID参数进行调整,实现对船舶航向的最好控制参数,从而有效对船舶航向进行控制。     

基于神经网络的舰船电机转速控制系统

舰船电机有十分强烈的非线性变化特点,当前控制系统不仅无法有效对舰船电机转速进行高精度的控制,而且无法对舰船电机转速进行在线控制。为了获得理想的舰船电机转速控制效果,提出基于神经网络的舰船电机转速控制系统。首先分析当前舰船电机转速控制系统,找到舰船电机转速控制系统的局限性,然后采用PID控制机制对舰船电机转速进行控制,并根据舰船电机转速控制误差对PID控制参数进行在线调整,最后实现舰船电机转速控制仿真实验。结果表明,神经网络能够实现准确、快速的舰船电机转速控制,各项指标满足舰船电机转速控制的实际要求,同时舰船电机转速控制效果优于当前其他方法,结果验证了本文舰船电机转速控制系统的优越性。     

PID调节在水电解制氢系统中的应用

介绍了自动控制系统中PID调节的原理、特点及各参数的含义,应用PID调节的良好控制特性对水电解制氢系统中的系统压力、液位、电解槽温度三个重要的控制对象进行准确控制,以保证制氢装置的稳定运行。     

船舶柴油机瞬时转速监测技术

传统船舶柴油机转速监测技术,存在瞬时转速监测误差过大的问题,导致船舶动力控制效果无法达到最佳值。因此,提出一种新的船舶柴油机瞬时转速监测技术。通过对船舶柴油机转速监测信号的优化计算,获得纯净的瞬时转速基础信号函数;根据基础信号函数,对瞬时转速监测信号特征进行提取;结合柴油机机械结构特征,将特征信号转换为监测模型,完成监测机制的更新,达到减小监测误差的目的。通过与历史3种监测技术的数据对比结果表明,提出的检测技术监测值更趋近于实际值,监测稳定性更好。     

基于积分分离PID调节方法的直流发电机控制系统优化设计

现有的消磁用直流脉冲发电机控制系统采用双反馈控制方式,在此基础上对控制系统的模型进行了PID调节仿真,并针对消磁工作电流波形的特点提出了采用积分分离PID调节方法。仿真结果表明该调节方法对电流波形的控制效果最优。     

环境温度和进气压力损失耦合作用下的燃气轮机性能

采用变比热容并考虑油气比变化对系统的影响,建立了一种非线性的考虑容积惯性的双轴燃气轮机动态仿真模型.基于不同的工况,获取进气系统的压力损失变化规律;并耦合燃气轮机在不同环境温度下的实际运行需求,对燃气轮机的性能进行了仿真研究和计算.结果表明:随着燃气轮机工况的增加,进气系统的压力损失按接近2次方规律增加;在高温和高工况条件下,燃气轮机的有效输出功率和热效率下降明显.所得结果可为燃气轮机的优化设计和使用提供理论基础和决策参考.     

船舶变频液压舵机控制策略研究

针对船舶变频液压舵机系统存在控制死区、响应速度慢、负载影响大等特点,采用解析法与实验法相结合,获得变频液压舵机系统数学模型;采用死区补偿电压解决变频电机转速稳态误差问题;采用Z-N控制参数整定方法,确定变频电机转速PID控制参数初值。建立舵机液压模拟加载系统,实现水动力负载、周期性海浪负载和随机冲击负载的模拟。提出舵角控制采用分段控制策略,小偏差采用模糊自适应PID控制,控制算法中引入舵机负载变化因素。结果表明:该控制策略能有效抑制负载引起的舵角扰动,提高系统动态特性和鲁棒性,实现舵角快速、稳定的控制。     

船舶柴油机转速模糊神经网络PID智能控制

为了提高常规PID控制器在非线性、时变不确定性系统中的控制性能,提出一种模糊神经网络PID控制算法,利用模糊控制良好的非线性控制优势,以及神经网络超强的自学习、自适应特性,实现对PID参数的实时在线整定,并建立船舶柴油机转速模糊神经网络PID控制系统数学模型,利用Matlab/Simulink进行仿真。仿真结果表明,模糊神经网络PID控制超调量少、精度高、调节时间短,具有更好的动静态特性和抗干扰特性,系统鲁棒性有了很大提升,能很好地满足船舶柴油机转速控制系统的要求。