柴油机电子调速技术研究

柴油机电子调速技术,对柴油机的稳定运行起着重要的作用。文章简要介绍了柴油机电子调速器的原理,分析了电子调速器对柴油机稳定运行起到的作用,并介绍了电子调速系统的构成,以PID控制系统为例介绍了电子调速器控制方案。     

PA6增压柴油机配用电子调速器的实验研究

介绍了ＤＭＢ０８２数字式电子调速器,研究了其匹配美国ＷＯＯＤＷＡＲＤ公司ＵＧ－ＡＣＴＵＡＴＯＲ电液执行器在ＰＡ６增压柴油机应用的可行性,并在ＰＡ６增压柴油机上进行ＤＭＢ０８２数字式电子调速器的调速实验。实验结果表明ＤＭＢ０８２数字式转速控制器适用于ＰＡ６增压柴油机的电子调速,具有转速设定和实施灵活控制策略的优点,有助于改善其动态调速性能,并为进一步研制多功能控制系统打下了良好的基础,该成果具有重要     

多功能数字式电子调速器的实验研究

R082数字式电子调速器是某型柴油机电子控制系统的重要组成部分,该调速器以微控制器为核心实现了多种控制功能,简要介绍了它的系统结构、功能与工作原理,并对该调速器进行900余小时多工况配机试验,主要包括起动试验、调速性能试验、转速稳定性试验和耐背压波动试验实验数据分析表明,该调速器具有较好的可靠性和性能稳定性,各项性能指标均达到设计要求。     

柴油发电机调速系统极点配置和LQR控制设计

柴油发电机调速器稳定性主要取决于柴油发电机调速系统的转速响应特性。文章分析了柴油机发电机调速特性,建立了柴油发电机调速系统的数学模型,得到柴油机调速系统参数表达式。应用现代控制理论,进行控制器的选择,分析比较闭环状态反馈极点配置控制器和最优控制策略LQR控制器,以完善调速器参数。通过仿真系统状态在阶跃响应和参数摄动时响应曲线,分析比较仿真结果,结果显示该设计的发电机调速系统具有更好的动态性能,并且改善了系统频率的稳定性。     

自适应PID算法在数字式电子调速系统中的应用

基于TBD234V6柴油机,设计出根据柴油机工况和负载的变化而改变PID参数进行自适应控制的数字式电子调速系统,并进行了试验研究.试验结果表明,该控制策略提高了柴油机调速系统的响应速度,改善了数字式电子调速器的稳态性能,为动态性能的提高奠定了基础.     

柴油机BP-PID调速器性能改善研究

采用相继增压(STC)、可调二级增压、VGT和EGR技术的柴油机,在运行过程中进排气压力会产生较大波动,而使柴油机运行不稳定,调速性能变差。为进一步提高其调速性能,建立了传统BP-PID调速器仿真模型,并在目标转速、实际转速、转速偏差3个输入信号的基础上,增加了柴油机进排气压力2个输入信号,建立了改进BP-PID调速器仿真模型。以相继增压柴油机为例,分别采用增量式PID、传统BP-PID算法和改进BP-PID算法3种调速器进行了相继增压切换过程仿真计算,结果表明:相比增量式PID调速器,BP-PID调速器可以明显改善柴油机调速性能,增加进排气压力2个输入信号可以加快BP神经网络对PID参数的调节速度,从而进一步改善BP-PID调速器的调速性能;当进排气压力变化较小时,改善效果较小,当进排气压力变化较大时,改善效果明显。     

一类线性离散系统H∞鲁棒容错控制器设计

从不确定线性离散控制系统的传感器或/和执行器等部件极易发生故障的实际情况出发,对这类控制系统的鲁棒容错控制器设计问题作了研究.在假设传感器和执行器同时发生故障的情况下,基于状态反馈思想和H∞鲁棒控制理论,通过求解一个代数Riccati方程得到H∞鲁棒容错状态反馈控制律.因此,由该设计方法得到的控制律同样适用于传感器和执行器分别出现故障的情况.并通过仿真实例来验证该H∞鲁棒容错控制律不仅对不确定性和扰动具有H∞鲁棒性能,而且对传感器或/和执行器故障具有容错性能,从而说明该控制器设计方法的正确性和有效性.     

一类线性离散系统H∞鲁棒容错控制器设计

从不确定线性离散控制系统的传感器或／和执行器等部件极易发生故障的实际情况出发，对这类控制系统的鲁棒容错控制器设计问题作了研究。在假设传感器和执行器同时发生故障的情况下，基于状态反馈思想和H∞鲁棒控制理论，通过求解一个代数Riccati方程得到H∞鲁棒容错状态反馈控制律。因此，由该设计方法得到的控制律同样适用于传感器和执行器分别出现故障的情况。并通过仿真实例来验证该H∞鲁棒容错控制律不仅对不确定性和扰动具有H∞鲁棒性能，而且对传感器或／和执行器故障具有容错性能，从而说明该控制器设计方法的正确性和有效性。     

用MATLAB对电子调速器系统的仿真

建立了柴油机电子调速器系统各部件模型,并以泰山-25柴油机及其控制系统为仿真基础,在MATLAB/SIMULINK环境下给出各部件模型的控制过程及结构组成图;对评定电子调速器系统性能好坏的突卸负载进行了仿真.通过系统仿真的Bode和Step图分析表明:所设计的电子调速器系统性能稳定、可靠,且其模型是合理和有效的,具有一定的工程价值.     

小型机械调速器的仿真分析

为了开发研制出一种低速小型机械调速器,论证基于接触摩擦的调速原理,通过建立调速器的实体模型检验设计、加工的可行性,对其调速特性进行仿真分析,调整重要零部件的规格尺寸及材料,检验调速性能的可靠性及合理性,最后试制样机进行速度试验,并验证调速器的整体性能．结果表明,所探讨的调速器能够有效消除干扰对速度的影响,通过调节弹簧力得到较为精确的低速稳态转速;综合考虑加工装配误差、润滑不均及现场使用条件等不良因素对调速性能所造成的负面影响,调速器可以满足低速运动状态下控制速度,使其稳定在一定范围之内的使用要求;可以应用于低速运动以及高压环境下或存在电磁干扰以及严禁流体泄漏等不便于使用电气控制、流体控制的调速环境之中．     

有限转角力矩电机作为柴油机调速执行机构的设计研究

针对现有大功率柴油机电子调速器执行机构存在的结构复杂、环境适应性差等问题,研究设计了一种大工作能力有限转角力矩电机作为柴油机调速执行机构.介绍了有限转角力矩电机的结构、原理及设计特点,并建立了数学模型,在此基础上进行了稳态和动态性能仿真分析以及样机特性试验研究.仿真与试验结果基本吻合,表明样机设计合理,具有控制精度高、动态响应快、适用范围广等特点,满足作为大功率柴油机电子调速执行机构的要求.     

多航天器系统的编队包含鲁棒协同控制

研究了多航天器系统在执行器和传感器故障作用下的编队包含协同控制问题。首先,对航天器的轨道动力学系统进行建模,并进行线性化处理;其次,设计自适应广义观测器,以获得系统状态以及执行器和传感器故障的估计值;再次,通过调整非奇异矩阵,提高观测器性能,使观测器误差收敛到原点附近;从次,基于估计的系统状态和执行器故障,设计了编队包含控制器,并利用Lyapunov理论分析得到编队误差和观测器误差收敛的充分条件;最后,通过仿真实例验证了所设计算法的系统性能。     

基于滑模观测器的异步电动机速度传感器故障诊断及容错控制

针对异步电动机矢量控制系统中速度传感器故障问题,提出基于滑模观测器的故障诊断及容错控制方法。通过坐标变换的方法建立异步电动机的状态空间模型,从而构造滑模观测器,并使用李雅普诺夫稳定性理论求解稳定性条件并给出转速自适应律;设计矢量控制系统的转速切换策略,当残差信号大于给定阈值时使系统切换到无速度传感器矢量控制方式,保持异步电动机稳定运行。仿真结果表明该方法可以在0.2 s内实现故障检测,并使系统稳定运行,体现出该方法的快速性和有效性。     

含有执行器故障的非线性切换互联大系统的自适应模糊Backstepping容错控制

本文研究了一类存在执行器故障的非线性互联切换大系统的自适应模糊Backstepping容错控制.首先定义了一个分段右连续函数作为系统的切换信号,系统依据切换信号改变模型.不失一般性,考虑执行器发生两种类型的故障,即卡死故障和失效故障,通过模糊逻辑系统逼近未知非线性函数,并设计自适应模糊容错控制器补偿执行器故障给系统带来的影响.通过Lyapunov定理证明了系统及相关变量的有界性,并基于数值仿真,验证了所提出方法的有效性.     

一类不确定网络控制系统的鲁棒容错控制

针对一类具有网络诱导时延和传感器故障或执行器故障的不确定网络控制系统,研究基于不确定状态反馈的鲁棒容错控制器设计方法.针对具有不确定性参数的被控对象模型,考虑网络诱导时延对系统的影响,分别引入传感器失效开关矩阵和执行器失效开关矩阵,建立基于不确定状态反馈控制器的闭环故障网络控制系统模型,采用Lyapunov方法给出闭环故障网络控制系统对传感器失效或执行器失效具有完整性且对参数不确定性具有鲁棒性的充分条件.最后通过仿真实例验证了该方法的有效性.     

应用Simulink对M851型柴油机调速系统建模与仿真

在深入研究某舰艇用M851型柴油机调速器的结构和工作原理的基础上,建立了该调速系统的数学模型,并应用Simulink进行了仿真;给出了调速器在负荷突加和突减过程中的动态调速特性曲线.分析了各可调参数对调速系统的动态过程的影响,为在调速系统改进设计和运行管理中,采取必要措施改善系统的性能提供了依据.仿真结果与要求精度吻合良好.     

基于DSP的电子节气门控制器的研制

节气门是车用发动机的一个十分重要的装置,是影响发动机性能的关键部件。针对新型电子节气门的特点,设计了一套基于TMS320LF2407DSP的带CAN总线的电子控制单元,该控制单元可方便地与车辆中其他ECU组成分布式控制系统。运行结果表明,该控制器具有设计合理、性能稳定、抗干扰能力强和可靠性高等优点。     

基于随机激扰的某轨道车辆电机控制仿真研究

阐述了两轴轨道车辆的运行及结构特点,采用永磁同步电机驱动;深入研究了矢量控制的原理,搭建了一个基于矢量控制的转速、电流双闭环调速系统PI控制器;同步电机矢量控制系统进行了在不同运用状态下的电机转速控制仿真研究．仿真结果表明：在裁荷（扭转载荷）、运行速度同时变动以及叠加随机激扰的情况下,电机调速控制性能优良,电机电磁转矩能很好的跟随负载的变化而变化,控制系统能够达到稳定性、快速性的要求．     

具有不确定和时变时滞的离散切换系统的鲁棒H_∞可靠控制

针对执行器可能发生失效情形,研究一类具有不确定及时变时滞的离散切换系统鲁棒H∞可靠控制问题。假定每个单一的子系统都不能使系统实现鲁棒H∞可靠控制,利用多Lyapunov函数理论,得到切换状态反馈策略下问题可解的充分条件及相应的切换律、鲁棒H∞可靠切换控制器的设计方案。最后使用仿真算例以验证设计方法的有效性。     

汽车电子集成控制系统可靠性的研究

为了提高汽车电子控制系统的可靠性,采用以现场总线技术组成的汽车网络控制系统,连接电子控制单元ECU到不同的网络中,组成一个汽车电子集成控制系统.讨论了有关可靠性设计方面的问题,如制造工艺、硬件、软件等因素对汽车电子可靠性的影响以及相关的解决方案.实验结果表明:这种结构下的控制系统具有较高的可靠性,提高了汽车的性能.