基于PLC的船舶航向控制系统的研究及实现

阐述了以SIEMENS S7-200 PLC为硬件平台,使用 CD40-147、SN74LS07和MAX7219集成块进行的先进的信号处理技术,并利用STEP7 Micro/Min V4.0 SP4编程软件的PID Wizard、PID-TUNE等高级指令进行编程实现了船舶航向控制.     

船舶废气透平发电机组建模

建立废气透平机、调速器、同步发电机、励磁系统以及负载的数学模型,提出适用于废气透平机调速系统的前馈PID控制策略。在MATLAB/Simulink环境下,建立各个系统的仿真模型并整合成废气透平发电机组的整体模型,并对整体机组模型进行仿真。结果表明,前馈与PID相结合的控制方式可有效改善同步发电机频率调整的动态特性。系统在突加、突减负荷条件下,满足《钢质海船入级规范2015》中对发电机调速的要求,同时也在实船测试数据的范围内,从而可以证明所建数学模型的正确性。最后,通过SUPERSIMS仿真平台和Visual C++可视化编程,研制出船舶透平发电机系统仿真器,并应用于学员训练与实际教学中。     

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。     

基于CMAC神经网络与PID并行控制的汽车电动助力转向系统

电动助力转向系统(EPS)已经成为世界汽车技术发展的研究热点,然而对EPS控制策略的研究大多仅限于传统的控制方式。比较了单纯PID控制和CMAC与PID复合控制下电动助力转向系统对各种输入信号的响应,证明复合控制对非线性信号有很强的跟踪能力,并且具有很好的抗干扰性。     

基于整车多体模型的电动助力转向虚拟试验

首先利用机械动力学仿真分析软件ADAMS建立某多功能商务车整车多体动力学模型;其次在Matlab/Simulink中设计了PID控制的电动助力转向控制器,并定义了与ADAMS/Car环境下车辆模型的数据交换接口;最后将设计的控制器在ADAMS/Car和Matlab/Simulink环境下通过输入输出接口实现联合迭代仿真,不断修正控制参数直到得到满意的控制效果。仿真结果表明,所建立的模型和联合仿真的分析方法是正确的、有效的,为加快开发汽车EPS系统的控制逻辑提供了理论参考。     

PID模糊控制在医用理疗仪温度控制器中的应用

本文介绍了用PID模糊控制技术中来解决在温度控制器控温过程中会产生的惯性温度误差问题。系统中的PID算法采用增量算法为基本算法,并按照实际应用做了适当的修改。经过实际测试,系统运行良好,证明在此医用理疗仪温度控制器中应用此PID算法取得了令人满意的结果。     

基于PLC的船舶主机变频调速器的实现

船舶主机性能的优劣及寿命很大程度上取决于其调速系统的性能.为了抑制负荷扰动,提高主机调速器的可靠性和控制精度,设计了基于S7-200PLC和MM420变频调速器,将系统的性能要求转化为变频控制问题.针对外部干扰和主机调速过程的特点,增加了滤波功能和步进式算法,改善了主机调速的稳定性.     

基于磁阻网络模型与PID控制的电磁作动器气隙自检测技术

在船舶隔振领域,目前大量使用电涡流传感器的做法增加了浮筏隔振系统失效的风险。在得到广泛应用的主被动混合隔振技术中,电磁作动器可被利用于气隙间距自检测技术以降低系统复杂度并可提升作动力输出稳定性。通过对实际作动器建立非线性磁阻网络模型并优化参数,衔铁与铁芯之间的气隙间距、流过线圈的电流与线圈两端电压的关系可以得到正确的描述。进一步,利用PID技术可避开求解非线性方程组的困难而得到气隙间距的估计值,实现浮筏装置各位置上作动器气隙间距测量的功能。     

船用激光测距仪稳定平台伺服控制系统设计与实现

实施海上救助时恶劣海况条件通常会造成救助船舶剧烈摇摆,使得测距传感器难以有效地捕捉失事目标,而长时间目标丢失必然造成难以跟踪失事目标或与目标的相对定位失败。因此,该文设计了激光测距仪单自由度稳定平台,通过稳定平台的伺服控制系统补偿来自于船舶纵横摇运动对平台姿态的干扰,并在试验室四自由度转台上完成了稳定平台控制性能的验证试验,试验结果表明:所设计的激光测距仪稳定平台能够很好地补偿船舶运动对激光测距仪姿态的影响,保证了在恶劣环境条件下激光测距仪能够稳定、有效地实时测量失事目标,对于实施有效、安全的海上救助具有重要的工程实际应用价值。     

基于液压阻尼减振器的轴系纵振控制研究

在船舶主推进轴系中安装液压阻尼减振器可减小轴系的纵向振动。首先对安装被动式液压阻尼减振器的船舶主推进轴系进行数学模型简化,推导推力轴承基座处的力传递率公式与加速度插入损失公式,并分析液压阻尼减振器的结构参数对减振效果的影响。轴系台架试验表明,插入损失计算结果与测试结果吻合较好。然后,采用单神经元自适应PID控制器,将原有的被动式液压阻尼减振器变为主动式液压阻尼减振器,分析在周期载荷和随机载荷激励下力传递率随时间的变化。计算结果表明,合理选择液压阻尼减振器的参数能有效地实现纵向减振,且单神经元自适应PID主动控制单元能进一步抑制力传递率的峰值。