可调距螺旋桨推进特性分析及控制系统研究

介绍了可调螺距螺旋桨的定义及工作原理,并归纳了可调螺距螺旋桨推进装置的工作特性及特点,通过与定距桨进行的对比分析,总结出适用于可调螺距螺旋桨的三类船舶;目前调距桨控制系统一般采用传统的PID控制方法,但由于PID控制器的参数不便于调节,不能取得良好的控制效果,从而提出了基于模糊神经网络控制的调距桨控制系统的设计,以提高调距桨在各种工况下的控制效果,仿真试验结果表明了调距桨控制系统设计的合理性.     

基于西门子PLC的船舶调距桨控制系统设计

可调螺距螺旋桨（以下简称调距桨）是船舶推进系统的核心设备。随着船舶推进系统在响应速度和操纵性能等方面提出更高的要求,本文采用西门子PLC及其PROFIBUS现场总线设计调距桨控制系统,旨在提高调距桨的实时性、操纵性、稳定性和可靠性。     

基于非线性PID的调距桨控制系统仿真研究

船舶调距桨控制系统中采用一般PID控制器往往难以达到最佳控制效果。针对调距桨控制系统过程模型的特点，设计了相应的非线性PID控制器，该非线性PID控制器各增益参数与偏差信号之间呈现非线性关系，调节控制器的各参数可根据对相应参数的非线性函数进行调整来实现，并采用遗传算法来优化此控制器各部分参数。仿真结果表明，该控制器能根据实际情况快速地调整和完善PID参数，具有响应速度快，稳态精度高等优点，控制效果优于传统的PID控制器。     

船舶调距桨微机控制系统的实时混合仿真

本文介绍了一种用于船舶调距桨的微型计算机控制系统.为进行系统的硬软件联调和控制参数预整定,本文建立了调距桨自动控制系统各主要单元的仿真数学模型,并设计了调距桨微机控制实时混合仿真系统.实验证明,本微机控制系统的设计和合理可行的.     

某型航空发动机桨速调节器设计研究

螺旋桨桨速调节器通过引导控制滑油进入变距腔实现桨叶角的改变从而控制螺旋桨桨速的大小。提出了一套采用电液伺服阀、电磁阀控制分油活门架构的桨速调节器设计方案。以设计需求分析为出发点，在明确了调节器的组成、工作原理的基础上进行了理论校核，同时基于AMEsim仿真软件，搭建桨速调节器仿真模型，进行仿真研究。结果表明，上述设计方案能够满足所配装航空发动机使用需求，实现其设计目标的全部功能，具有一定的置信度。为桨速调节器的研发设计提供参考。     

调距桨推进仿真实验系统研制

介绍了江苏科技大学研发的调距桨推进仿真实验系统的设计方案及相应的船机桨仿真模型.该实验系统整合了按真实系统进行比例缩放的推进电机子系统、螺旋桨负载仿真子系统、调距桨子系统等物理硬件设备和在MATLAB平台上运行的船桨模型.该实验系统的研制成功将为调距桨推进系统的教学与研究提供良好的仿真实验平台.     

高空螺旋桨驱动电机控制系统的仿真研究

螺旋桨的负载特性不仅与飞行器的飞行高度相关,还与其驱动电机的转速呈现非线性关系,若驱动电机采用传统的PID控制方法,较难取得理想的控制效果.为了解决这一问题,在分析了驱动电机的数学模型和螺旋桨负载特性的基础上,设计了一种模糊自适应PID控制方法.并在Matlab/Simulink中建立了控制系统的仿真模型,进行了仿真实验.实验结果表明,模糊自适应PID控制方法动静态品质良好、鲁棒性强,控制效果明显优于传统的PID控制器.     

遗传算法PID控制在AUV姿态调节中的应用

本实验室参与开发研制了一种新型潜航器,其尾部四个螺旋桨以X形布置,无舵桨,通过对尾部四个螺旋桨及导流罩的控制,来实现航行器的灵活运动。对此新型AUV在建模基础上设计了PID控制器,采用遗传算法来优化参数。通过Matlab/simulink仿真和湖试对所设计的控制器的有效性进行了验证。仿真结果表明遗传算法可以自动整定PID控制器在各个模型下的参数,而且湖试结果表明此控制方法可以满足水下机器人在不同航速和不同情况下的控制要求。     

一种风机模糊控制系统的设计

针对传统PID控制器对风机这类大滞后、非线性负载无法达到较好控制效果的问题,提出了一种风机模糊控制系统的设计方案,分析了风机变频调速的节能原理,给出了系统工作原理、数学模型的建立及模糊控制器的设计。仿真结果表明,该风机模糊控制系统比传统PID控制系统响应时间短,超调量小,稳态精度高,动、静态性能良好。     

直流电机控制系统优化问题仿真分析

在直流电机控制优化的研究中,直流电机具有强非线性的特点,使用定参数PID方法的转速控制虽然可以提高直流电机的响应速度,提高其动态性能,但同时会产生超调现象,对转速控制系统的性能难以保证.应用专家系统和专家控制系统的基本知识设计了一个模糊自整定PID控制系统.该系统利用输入误差及变化率建立一组PID实时调整规则.结合所建立的直流电机模型,进行仿真.结果表明,所设计的模糊自整定PID控制器不但进一步提高直流电机的响应速度,同时很好解决了常规PID控制产生的超调问题.     

基于可调桨在线培训系统的研究

本文以船舶学员培训为背景,提出了一套可调桨在线培训系统。综合应用了计算机网络技术、串口通讯技术、网络通讯技术、仿真技术、VC++编程技术、控制工程的最新理论成果实现了可调桨在线培训系统,具有实时监控、学员培训、网络通讯、数据管理及报警等功能,大大提高了学员培训效率.     

潜艇推进器模型参考模糊自适应PID控制方法研究

本文主要介绍了模型参考模糊自适应PID控制在潜艇推进液压伺服系统中的应用。潜艇推进液压伺服系统因随外界环境的变化而变化,因此常规PID控制无法满足要求,本文采用模型参考模糊自适应PID控制对其进行控制,并对控制结果进行仿真分析,通过与传统PID控制进行比较从而得出该控制方法可以有效抑制负载干扰和参数扰动,具有很强的鲁棒性。     

电动变桨距风机飞车的原因分析及预防

分析电动变桨距风机飞车的原因,并介绍有效的预防措施。     

Controllable pitch propeller optimization through meta-heuristic algorithm

This paper describes a methodology to design and optimize a controllable pitch propeller suitable for small leisure ship boats. A proper range for design parameters has to be set by the user. An optimization based on the Particle Swarm Optimization algorithm is carried out to minimize a fitness function representing the engine’s fuel consumption. The OpenProp code has been integrated in the procedure to compute thrust and torque. Blade’s geometry and tables about pitch, thrust and consumption are the main output of the optimization process. A case study has been included to show how the procedure can be implemented in the design process. A case study shows that the procedure allows a designer to sketch a controllable pitch propeller with optimal efficiency; computational times are compatible with the design conceptual phase where several scenarios must be investigated to set the most suitable for the following detailed design. A drawback of this approach is given by the need for a quite skilled user in charge of defining the allowable ranges for design parameters, and the need for data about the engine and boat to be designed.

     

基于模糊PID的风力发电机桨距角控制

模糊PID控制应用于风力发电机的桨距角控制,其中风力发电机采用具有强非线性的数学模型,模糊PID控制器使用二维线性规则库和高斯型隶属度函数的结构。在MATLAB平台上搭建仿真模型,仿真结果表明采用模糊PID控制比纯PID控制效果稳定,鲁棒性强,能够有效改善风力发电系统变桨距控制效果。     

风电机组电动变桨距控制系统的优化研究

由于风速的随机性、不稳定性及气动效应的影响,使得风力发电机组变桨距控制系统具有非线性、参数时变性、强耦合等特点,难于实现高精度控制,导致风电机组输出电能质量较差。为了改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,分析了风电机组变桨距控制系统的现状,建立了整个风电机组模型,提出了优化的变桨距控制策略,并设计了基于模糊控制的变桨距控制器。仿真结果表明,独立变桨距控制技术的控制效果比统一变桨距好,实现了风力机各叶片的优化独立变桨距控制,优化了风力发电系统在超过额定风速时的恒功率控制,具有抗干扰能力强、控制精度高的特点。     

带式输送机可控启动系统的试验研究

软启动装置是改善带式输送机运行特性的重要设备。文章探讨了一种带式输送机可控启动系统的结构原理并进行了试验研究 ,介绍了利用微机PID控制算法进行控制的原理及实施情况