船用柴油机模糊-PID复合调速及快速控制原型研究

设计了船用柴油机模糊-PID复合调速控制器,针对柴油机的不同工况,使模糊控制器和PID控制器通过切换开关进行切换,为了确保切换过程平稳,设计了切换控制器.将控制器下载代码到dSPACE/MicroAutoBox控制器内,利用快速控制原型进行了起动和负荷突变工况的试验验证,并与传统PID控制器快速控制原型结果进行对比.研究结果表明:模糊-PID控制器在动、稳态特性上均取得了较好的控制效果.     

自适应模糊控制在热力系统容错控制中的应用

在热力系统中采用容错控制技术,可以提高控制系统的可靠性,同时降低运行成本。研究采用自适应模糊控制实现非失效的被动容错控制。提出一种新的自适应模糊控制器;采用基于动态神经元网络的辨识模型学习被控对象的动态特性,设计了评价模糊控制器性能的FITAE指标;采用遗传算法优化模糊控制器参数,同时优化比例因子和控制规则表。为了提高模糊控制器的自适应调整速度,采用二阶段优化策略。仿真研究表明:自适应模糊控制器的热力系统被动容错控制方法是可行的。图3参7     

白适应模糊控制在热力系统容错控制中的应用

在热力系统中采用容错控制技术，可以提高控制系统的可靠性，同时降低运行成本。研究采用自适应模糊控制实现非失效的被动容错控制。提出一种新的自适应模糊控制器；采用基于动态神经元网络的辨识模型学习被控对象的动态特性，设计了评价模糊控制器性能的FITAE指标；采用遗传算法优化模糊控制器参数，同时优化比例因子和控制规则表。为了提高模糊控制器的自适应调整速度，采用二阶段优化策略。仿真研究表明：自适应模糊控制器的热力系统被动容错控制方法是可行的。图3参7     

汽油机怠速模糊-PID控制系统研究与分析

为了进一步控制汽油机怠速转速波动,改善怠速控制品质,提出了怠速模糊-PID控制方法,并在Matlab/Simulink软件平台上,搭建了PID控制、模糊控制、模糊-PID三种怠速控制仿真模型,对比分析了各种怠速控制系统的控制响应特性。通过台架试验,对原机控制算法和所设计控制算法下发动机怠速转速进行了对比,验证了该算法的正确性。结果表明:模糊-PID控制系统可以显著缩小转速波动范围,且系统响应更快,载荷切换阶段的转速波动最大幅值小于30 r·min~(–1),稳态波动幅值在±15 r·min~(–1)范围内;与PID控制、模糊控制两种控制方式相比,模糊-PID控制可显著提高怠速控制品质。     

基于泵控制阀的轨压控制仿真研究

为研究柴油机高压共轨燃油喷射系统共轨压力(轨压)波动,在系统的物理和数学模型的基础上,讨论并制定了吸油行程控制方式以及模糊-PID控制策略,设计了适应于吸油行程控制方式的泵控制阀结构;采用面向对象的可视化仿真软件,从物理模型出发建立了高压共轨燃油喷射系统仿真模型;并根据控制方式,用Matlab/Simulink软件建立起相应的模糊-PID控制模块;最后运用燃油系统仿真软件与Matlab/Simulink的接口,建立6缸柴油机轨压实时控制系统.输入仿真参数、运行模型,模拟了共轨管内的燃油压力.结果表明:所制定的吸油行程控制方式以及模糊-PID 控制策略能使轨压在各种转速及设定压力下稳定在设定值3%的范围之内.     

汽油机怠速稳定性的复合模糊-PID控制方法研究

汽油机怠速不稳定是目前怠速控制存在的主要问题,为了提高怠速控制的稳态和动态特性,研究模糊控制方法在怠速控制中的应用,设计了一种新型的复合模糊-PID控制系统,在MATLAB/Simulink平台上与传统PID和模糊-PID控制系统进行了对比仿真,并在发动机台架上进行了试验验证.研究结果表明:控制系统可以显著地减小怠速波动,且在加载空调负载时,其瞬态最大波动幅值仍低于±15r/min;控制系统具有很强的鲁棒性,适合于实车应用.     

锅炉烟气含氧量的混合Fuzzy-PI+PD控制

介绍了锅炉烟气含氧量的逻辑计算,并建立起锅炉燃烧系统的动态模型.针对锅炉烟气含氧量控制系统的特点,采用将模糊PI控制与模糊PD控制相结合的控制策略.该控制器将模糊PD控制的动态性能好的优点和模糊PI控制稳态精度高的特点结合起来,采用模糊PD和模糊PI分段控制的策略.利用MAT-LAB对控制系统进行仿真,结果表明,该控制器自适应能力及鲁棒性比传统PID控制器更强.     

电厂锅炉燃烧系统的模糊免疫PID控制

讨论了单元机组采用炉跟机负荷控制方式时的锅炉燃烧控制系统,针对风扇磨直吹制锅炉汽压调节对象惯性大、给煤机给煤量与控制电流呈非线性等特点,分析了对象的数学模型,将高阶惯性对象等效为带纯迟延的一阶惯性系统;利用借鉴生物系统的免疫机理而设计出的一种非线性控制器,再使用Zadeh的模糊逻辑AND操作并采用常用的mom反模糊化方法得到模糊控制器的输出f(u(k),Δu(k))。通过计算机仿真,给出了仿真曲线。结果表明,汽压系统能做到稳定性高,鲁棒性强,调节及时,反应速度快,动态偏差小,无静态偏差。该分析和控制方法非常适合于燃烧控制系统,控制品质好,符合工程实际,有实用价值。图6参4     

锅炉汽包水位的模糊自适应控制

随着机组负荷的变化,汽包锅炉水位动态特性发生变化,传统的串级三冲量汽包水位控制系统难以满足控制要求。为了改善水位控制品质,本文采用了模糊自适应串级三冲量汽包水位控制方案。在分析了350MW机组在不同工况下的汽包水位动态特性的基础上,设计了模糊自适应PID控制器;利用模糊规则,控制器的参数Kp、Ki、Kd根据水位误差信号进行动态调整。仿真结果表明,采用模糊自适应控制器的串级三冲量汽包水位控制系统在调节时间、超调量等性能指标上优于传统的串级三冲量汽包水位控制系统。     

串联谐振感应加热电源频率跟踪控制的研究

提出了一种基于模糊控制的感应加热控制系统。介绍了模糊的基本工作原理,对比了锁相环控制、查询表式模糊逻辑控制了与调整因子式模糊控制的特性实验结果表明,与传统的锁相五控制器及查询表式模糊控制器相比,采用调整因子式模糊逻辑控制器具有捕获速度快,鲁棒性强、启动成功率和稳定性高的特点。     

基于准线性模型的柴油机电子调速仿真和实验研究

为了更好研究柴油机动态调速工作过程，在实验的基础上，采用MATLAB／simulink仿真平台和FuzzyLogic Toolbox工具箱建立柴油机准线性控制模型，采用增量型PID和自适应模糊PID对此模型进行控制仿真，分析油门突变和负荷突变时不同控制算法对转速稳定性的控制效果，综合各自算法的优缺点指导了实际控制软件的编写。发动机台架实验测试结果表明，发动机稳态调速率小于2．5％，符合各类常规动力设备的调速要求，并实现对LR6105Q型柴油机的全程调速和两极调速的功能，达到了与发动机匹配主机的动力特性要求。     

基于CMAC的点火提前角控制怠速稳定性的研究

根据点火提前角与怠速转速之间的规律性,并与神经网络控制器CMAC(Cerebellar Mcdel Articulation Controller)相结合,提出了基于点火提前角的怠速稳定性控制方法,对燃用LPG单缸汽油机进行了怠速稳定性控制的试验研究。结果表明点火提前角的自动调节对怠速稳定性的控制效果明显,CMAC控制器能有效地用于发动机怠速控制。     

基于Viking35的电液调速器PID设定对柴油机调速特性影响的研究

基于Viking35控制器和执行器组成的电液调速器在实船柴油机转速控制上的应用,详细介绍了该控制器的PID参数设定方法,并通过实船柴油机不同PID参数调速特性控制的测试结果,总结出柴油机转速响应特性及控制效果均理想的最优PID参数设定。     

柴油机动态工况仿真模型及控制算法的对比分析研究

建立柴油机准线性模型及非线性模型,在MATLAB/SIMULINK环境下分别对PID控制算法、模糊控制算法以及模糊PID控制算法的调速动态过程进行了仿真对比分析研究,结果显示在不同的模型下,不同的控制算法显示出不同的控制特性。     

基于模糊层次分析法的抽水蓄能机组调速系统状态综合评估

调速系统是抽水蓄能机组的关键控制设备,其运行可靠性直接制约机组的动态反应速度和综合性能,影响电网的安全稳定。为提升调速系统的运行可靠性,进而保障抽水蓄能机组的安全稳定运行,根据现场维护经验及相关资料,建立了可较好反映调速系统性能状态的评估指标体系,并基于模糊层次分析法综合评估了调速系统的运行状态,最后将该方法用于某抽蓄机组调速系统的综合性能评估,取得了满意的应用效果,验证了该方法的可行性。     

混合动力汽车发动机调速系统研究

调速系统不但能改善混合动力汽车发动机自身的转速品质,还可以降低发动机和电机的不同步产生的振动和噪声,从而提高整车舒适性。采用改进的PID控制算法建立了电控直喷汽油机调速系统控制模型,并根据发动机转速响应特性,对比例、积分和微分参数进行整定。调速试验表明,该PID调速系统降低了发动机转速振荡,减少系统响应时间,有效地提高了整车的性能。     

船舶柴油机转速智能控制系统仿真

以MTU16V396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。     

基于dSPACE的柴油机相继增压系统试验研究

为了加快柴油机相继增压控制系统的开发进度,降低开发成本,选用dSPACE实时仿真平台作为相继增压系统控制原型,在TBD234V12相继增压柴油机试验台上进行了相继增压稳态性能试验和动态切换试验。试验结果表明:基于dSPACE实时仿真平台开发的相继增压控制软件及自制硬件电路可以实现对相继增压系统的有效控制,确定以经济性最优为原则的相继增压切换边界。根据动态切换试验数据,确定TBD234V12柴油机相继增压切换延迟时间合理范围为0.5～1.0s。     

电涡流测功机控制器n/M模式控制算法研究

电涡流测功机控制器n/M模式是通过调节发动机油门位置和测功机励磁电流来控制发动机转速和测功机制动力矩,在控制过程中存在稳态抗扰动能力与动态响应速度之间的矛盾.为提高系统调节速度,同时保证系统的超调、静态调节精度与抗扰动都在允许范围之内,进行了控制系统模型分析,对控制算法进行了理论设计和试验调试,给出了该模式下系统控制效果.试验证明该控制器控制效果良好,满足发动机台架试验对控制品质的要求.