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。     

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。     

船舶柴油发电机转速的BP-PID并行控制

针对船舶柴油发电机转速控制问题,结合BP神经网络对非线性系统的高拟合性与经典PID控制的优良性能,形成船舶柴油发电机转速BP-PID并行控制系统。控制系统中BP神经网络控制器与PID控制器相结合,经过神经网络控制器的不断训练学习,控制器获取船舶柴油发电机转速系统的模型,并逐渐地由BP神经网络控制器占主要控制作用,从而达到对系统的实时控制。仿真结果证明了该方法的可行性。     

基于瞬时转速的柴油机监测诊断技术应用研究

瞬时转速信号包含着丰富的反映柴油机气缸能力的信息,通过分析柴油机转轴转速的瞬时变化规律,可实现对机器状态监测及故障诊断的目的。文章首先分析了柴油机瞬时转速的影响因素,研究设计了柴油机瞬时转速测试系统,最后对6-135柴油机开展了故障模拟实测,结果表明测试系统可有效获取瞬时转速信号并成功应用于柴油机状态监测诊断中。     

对船舶主机遥控的逻辑控制及转速的遗传算法PID控制应用

基于面向对象的方法设计船舶主机的逻辑控制,包括启动、换向、制动等逻辑控制。针对主机的转速系统进行研究,提出一种运用遗传算法来进行PID参数寻优的方法。并且通过Matlab仿真,证实遗传算法在PID参数整定上具有不可替代的优越性。     

对采用二级自由度H∞控制的船用柴油机转速控制的研究

为了节约能源（低额定燃料消耗率），船用柴油机从八十年代到九十年代已经发展成为低速长冲程了，由于这种新的趋势，常规机械液压调速器不再适应新的要求，而数字式调速器则已经被船用柴油机所采用。     

基于前馈式神经网络的船舶电机转速信号采集系统

由于受到网络延迟问题的影响,当前采集系统普遍存在相同时间序列上采集值与实际值存在一定的偏差问题,导致采集到的信号准确性受到严重影响。针对上述问题,设计基于前馈式神经网络的船舶电机转速信号采集系统。该系统以霍尔轮速传感器作为现场电机转速采集设备,并通过调理电路,调理电机转速信号。当电机转速信号通过单片机传输时,通过设计的基于前馈式神经网络的延迟补偿器补偿后,将电机信号发送到接收端,完成整个采集系统工作。结果表明:所设计系统应用下,经过补偿,相同时间点上,船舶电机转速采集值与实际值偏差减少,采集到的信号准确性提升,达到了研究目标。     

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。     

物联网技术的船舶通信过程切换信号监测系统设计

传统的船舶通信切换信号监测系统很难在短时间内监测到所有的通信切换信号,监测效果差。针对这一问题,基于物联网技术设计了一种新的船舶通信过程切换信号监测系统,系统硬件由监测层、网络层和管理层3部分组成。软件由程序初始化、信号获取、信号判别、数据存储4步组成。为检测监测系统工作效果,与传统监测系统进行实验对比。结果表明,基于物联网技术设计的监测系统可以在短时间内监测到所有的船舶通信信号,监测能力强,应用价值高。     

云计算技术的舰船发电机组转速控制方法优化

舰船发电机组受到海上环境的影响,导致舰船发电机组的转速不稳定。为了稳定舰船发电机组的转速,降低舰船航行的风险,提出云计算技术的舰船发电机组转速控制方法优化。利用舰船发电机组的功能转换,建立了发电机组等效电路模型。通过设定发电机组等效电路模型参数,计算舰船发电机组输出功率和输入功率之间的关系。建立舰船发电机组的动力学模型,利用发电机组输出扭矩与喷油量和角速度之间的关系,建立优化目标函数。通过负载功率,选取了舰船发电机组的最佳运行转速。通过制定舰船发电机组转速控制策略,实现了舰船发电机组转速的控制。实验结果表明,云计算技术的舰船发电机组转速控制方法可以稳定舰船发电机组的转速,降低舰船航行的风险。     

船用三相异步电机转速分段PI控制的仿真研究

基于同步旋转坐标系对船用三相异步电机数学模型进行分析,研究其转子磁链定向矢量控制策略,为实现快速响应、提高系统动静态性能,在传统转速转矩双闭环PI控制基础上提出了外环转速分段PI控制新方法。建立Matlab仿真模型,对比分析转速分段PI控制与传统转速单参数PI控制在电机性能控制的差异性,仿真结果表明了所建电机控制模型的准确性,提出的分段PI控制新方法具有更好的控制精度及动静态调速性能,能够适应船舶各种复杂的运行条件,可增强系统鲁棒性。     

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。     

基于电磁传感器的转速测量装置在船用直流电机控制系统的应用

本文介绍了一种基于磁电式传感器和旋转式信号盘的电机转速信号采集系统,将转速信号转换为等频率的脉冲信号,通过F/V电路实现脉冲频率到电压的线性转换,并作为转速反馈电压信号应用于某船用直流电机控制系统中,具有可靠性高、实时性好、维修调试便捷的特点.     

基于非线性-线性ESO切换策略的船舶柴油机转速控制

为更好地适应船舶柴油机转速和负载分布范围广泛的特点,针对船舶柴油机转速控制,在分析扩张状态观测器（ESO）特性的基础上,结合非线性ESO(NLESO)和线性ESO(LESO)的优点,通过切换策略构建基于NLESO和LESO的自抗扰控制器（ADRC）。该控制器考虑了实际柴油机转速控制中基于曲轴转角计算和控制的特点,其计算和控制由曲轴转角信号定角度触发,并对曲轴转角触发的ESO进行了稳定性分析。最终的发动机试验表明：相对于PID控制器、线性自抗扰控制器和非线性自抗扰控制器,基于切换ESO的自抗扰控制器对柴油机转速和负载变化具有更好的适应性和鲁棒性。     

转子支承系统的刚度对其临界转速的影响

影响转子临界转速的因素很多,支承系统的刚度是其中的一个。本文采用有限元法,通过在Ansys软件中建立某微型燃气轮机支承系统的三维有限元模型,分析其静刚度和动刚度值。然后以其透平转子为例,考察支承系统的刚度值对其临界转速的影响。计算结果表明,与仅考虑轴承的刚度相比,同时考虑支承系统刚度的情况下,透平转子的临界转速下降了约40%。     

基于免疫危险理论的噪声环境下电磁信号监测算法

针对人工免疫系统运用于电磁信号监测时,残留的噪声会引起较多系统虚警的问题,提出了一种适用于噪声环境下的电磁信号监测算法。算法借鉴免疫危险理论,通过采用＂危险区域＂对信号空间进行过滤,减少了突发噪声对系统的干扰。实际无线电监测数据实验表明,该算法能够显著降低系统虚警概率。     

主机长期低转速运行和硫排放控制对船用汽缸油的影响及对策

介绍船用汽缸油的主要性能,针对主机长期低转速运行工况对汽缸油的影响以及国际、国内排放法规实施对船用汽缸油性能要求进行分析,考虑现用船用汽缸油抗氧防腐性及其在硫排放控制区低硫燃料船舶上使用时的性能不足,提出更换油品的解决方案。     

基于机器学习的舰船轮机设备多发故障信号监测

针对舰船轮机设备故障信号监测中存在的运算量大、缺少故障数据、模型训练复杂、检测效率低、准确度不高等问题,设计了基于机器学习的舰船轮机设备多发故障信号监测方法。通过多种传感器采集舰船轮机设备振动信号,经小波变换降噪后,通过EMD经验模态分解提取舰船轮机设备振动信号特征,将其作为孤立森林算法输入进行异常信号检测,以异常信号检测结果为依据,构建决策二叉树支持向量机故障信号分类模型识别故障信号,实现舰船轮机设备多发故障信号监测,实验表明,该方法可以高效、准确地检测并识别舰船轮机设备的故障信号,而且适应性广泛,在舰船轮机设备的各种工况下,监测性能都十分良好。     

气胎离合器状态信号非接触耦合及监测装置的设计与试验

在深入分析气胎离合器常用的电刷.滑环接触式信号装置存在的缺陷的基础上,提出采用非接触式信号耦合传输技术的改进思路和实现方法,设计和研制了信号耦合和处理电路板,试验结果表明,非接触式信号耦合技术可解决传统的接触式信号传输方法在舰船特殊工作环境下不可避免的问题.     

基于总线控制的船舶机舱监测报警实训系统设计

本文介绍一种基于总线控制的网络型机舱监测报警实训系统设计方案.该系统以流行的总线控制型监测报警系统实船设备为主,辅以报警系统功能试验和报警点调试装置,整个实训系统为开展报警应答操作、功能试验、报警点调试、故障分析与排除等技能训练创造了条件.