基于遗传算法整定控制的柴油机调速系统研究

遗传算法是新型的、类似于模拟自然界中生物进化衍变过程的优化计算方法。其迭加算法准确, 在很多等领域得到广泛应用。本文以某型船用柴油机为对象,建立了柴油机控制系统的简化传递函数和执行器模型。采用PID控制,并利用遗传算法优化控制器参数,对柴油机动态调速过程进行仿真分析,和基于 Z-N（Ziegler-Nichols）法的参数整定方法做了比较,结果表明遗传算法的性能远优于传统的参数整定法, 对柴油机控制调速系统的性能有很大提高。     

弹簧支吊架在FPSO高温管道中的应用

高温条件下管道热胀、冷缩和端点附加位移产生的位移载荷是造成管道应力过大和相连设备管口扭矩、反力过大的主要因素。合理设计管道走向和支架布置来增加管道系统柔性是减小管道热载、降低管道应力的主要途径。以机舱排烟管道系统为例,在CAESAR II中建立数值模型,分析了排烟管道的热胀载荷对管道的影响,比较了弹簧支架约束与刚性支架约束对高温排烟管道一次、二次应力的影响。研究发现,在高温管道中,弹簧支吊架不仅能增加管道系统的柔性,减小管道热应力,而且能降低管道对支架的约束载荷,减小管道所受的集中力。     

船用柴油机SCR催化器载体结构参数仿真优化

利用AVL_BOOST软件建立了某船用柴油机SCR催化器仿真模型,通过响应面优化法和BBD试验设计法开展仿真试验,得到以NO_X转化率为目标函数,压降和NH_3滑移量为约束条件的回归方程。通过回归方程对SCR催化器载体结构参数进行优化,优化结果为:横截面积为0.069m~2,长度0.833m,载体孔密度为22/cm~2,涂层厚度0.01mm,载体壁厚0.15mm。     

船用低速柴油机曲轴轴向振动研究

以船用大功率低速柴油机柔性体曲轴为对象,在考虑气体力、运动部件惯性力、扭纵耦合效应等因素的情况下,建立曲轴、连杆、活塞的刚柔混合动力学模型。通过数值仿真,分别对连杆推力、连杆法向力和切向力对曲轴轴向振动的影响进行分析。分析结果表明：法向力是曲轴轴向振动的直接激励源,切向力是曲轴轴向振动的间接激励源-切向力引起曲轴扭振,进而引起曲轴纵振;同时法向力和切向力对曲轴轴向振动的影响非常相近;而连杆推力(法向力和切向力合力)引起的曲轴轴向振动是扭纵耦合振动的结果,并非两种分力作用结果的简单叠加。     

动力定位船总布置设计方法研究

文章介绍了动力定位船总布置的设计方法,通过解析归纳和分类总结法,从各组成系统和设备角度阐述了相应的总布置要求及设计要点,并根据常见的半潜平台、起重/铺管船、钻井船几种典型动力定位船舶的总布置特征,分析动力定位船,以供相近船型设计参考。     

干涉对海洋立管涡激振动影响实验研究

文章进行了干涉对海洋立管涡激振动影响的实验研究,实验分为立管前后排列和并肩排列两部分。立管间距为3~10倍直径,模型材料采用有机玻璃,长1.5 m,外径18 mm,壁厚2 mm,边界条件均为铰接,外流速分别从0.3~0.8 m/s,每级增加0.1 m/s。通过在立管表面粘贴应变计获得动态应变数据,分别从立管的横向动态响应、振幅、频率等方面对前后排列、并肩排列立管以及和单独立管的实验数据进行对比研究。结果表明,当有外流通过时,立管会受到其他立管尾流的影响,漩涡脱落引起的振动由于间距及排列方式的不同而显著不同,使得立管的动力特性、动力响应以及漩涡的脱落形式同单个立管相比均有较大的变化。     

PLC技术在船舶机舱监视系统中的应用研究

随着控制、自动化、网络通信等技术的不断提高,伴随着船舶技术的快速发展,机舱内各种先进设备的良好运转对整个船舶系统的安全起着越来越重要的作用,这就使得人们越来越注重机舱监视系统的可靠性。传统的船舶机舱监视系统采用继电器控制,具有使用数量多、控制线路复杂、调试维修不便等缺陷,而可靠性高,集成度好的PLC控制器可以克服这些缺陷。本文研究了以PLC控制器为核心的船舶机舱监视系统,实现了对机舱内各种设备关键信号的实时监测,显著地提升了监视系统自动化程度,进一步降低了巡视人员的工作强度,使得船舶监视系统更加安全可靠地运行。     

船用柴油机电控系统关键技术

针对船用柴油机电控系统对柴油机的调速问题,根据国内外非线性自调整算法的研究以及船用柴油机调速器的设计原理,在传统PID控制的基础上,本文提出非参数模型的自调整控制策略。通过对D6135型船用柴油机特点和性能分析,对其进行仿真建模,最后在Matlab软件中对柴油机调速控制系统进行仿真,对电控系统的关键技术进行研究。根据仿真结果可以看出本文提出的自整定控制策略具有可行性,为船用柴油机电控系统提供一个有效的控制算法。     

高压共轨轨压PID控制算法自动代码生成应用研究

运用Matlab/Simulink的Real Time Workshop Embedded Coder模块生成PID控制代码,与发动机控制算法集成,应用于高压共轨柴油机轨道压力控制。通过PCMaster软件监控和标定PID控制参数,在VM R425DOHC柴油机上进行调节,调节后的控制参数取得预期的轨压控制结果。研究结果表明,在发动机控制算法开发中应用自动代码生成技术,可以实现建模和底层代码的分离,加快控制算法的开发。     

现代军车动力的经典——890系列柴油机

简要论述了现代作战部队的可部署性对陆军车辆乃至其动力装置提出的新的要求;介绍了MTU 890系列发动机的研发背景及其先进的性能指标;讨论了890系列柴油机采用的先进技术及其高度集成的设计思想;简要介绍了MTU公司与890系列柴油机匹配的传动系统的设计思想;对发展我国的高功率密度柴油机提出了一些想法和建议。