發(fā)布時(shí)間：2021-08-17 07:44

　　船舶柴油動(dòng)力系統(tǒng)在工作時(shí),由于柴油氣缸及活塞的劇烈運(yùn)動(dòng),會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,導(dǎo)致動(dòng)力系統(tǒng)零部件的溫度升高。為了保障柴油動(dòng)力系統(tǒng)的零部件工作性能,防止出現(xiàn)溫度過(guò)高導(dǎo)致的失效和破壞,本文結(jié)合傳統(tǒng)的主機(jī)溫度控制器,設(shè)計(jì)一種基于計(jì)算機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)溫度控制系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)的溫控特性進(jìn)行仿真。 

【文章來(lái)源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(20)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

計(jì)算機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的原理圖Fig.2Schematicdiagramofcomputerfuzzyneuralnetworkalgorithm

主、輔柴油機(jī)、氣缸等部件，傳統(tǒng)的柴油主機(jī)溫度控制系統(tǒng)分為淡水冷卻系統(tǒng)、油冷系統(tǒng)等類型，主要有壓縮機(jī)、冷凝器、管路和溫度傳感器等，圖1為傳統(tǒng)的船舶主機(jī)溫度控制系統(tǒng)。圖1傳統(tǒng)的船舶主機(jī)溫度控制系統(tǒng)Fig.1Traditionalmarinemainenginetemperaturecontrolsystem船舶柴油主機(jī)的溫度控制系統(tǒng)經(jīng)歷了較長(zhǎng)的發(fā)展階段，按照主機(jī)的冷卻機(jī)理可以分為以下幾種：1）開式冷卻溫度控制系統(tǒng)開式船舶主機(jī)冷卻溫度控制系統(tǒng)是最早的一種溫度控制系統(tǒng)，它的特點(diǎn)是直接用船舶所處區(qū)域的水進(jìn)行主機(jī)的冷卻，在主機(jī)冷卻過(guò)程中，溫度控制系統(tǒng)通過(guò)水泵和過(guò)濾器將舷外水抽送到冷卻系統(tǒng)的管路中，海水通過(guò)管路與動(dòng)力主機(jī)的氣缸、活塞和缸套等設(shè)備進(jìn)行換熱，最后通過(guò)管路排出。開式冷卻溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理簡(jiǎn)單，且作為冷卻介質(zhì)的海水能夠源源不斷的提供，降低了冷卻成本。但是開式冷卻溫度控制系統(tǒng)的海水具有腐蝕性，且內(nèi)部含有較多的雜質(zhì)，對(duì)于溫度控制系統(tǒng)的管路有不利的影響。此外，由于采用舷外水進(jìn)行冷卻，不同區(qū)域的海水溫度存在一定的差異，因此沒(méi)法保證冷卻介質(zhì)的溫度。2）半開放式冷卻溫度控制系統(tǒng)相對(duì)于開式冷卻溫度控制系統(tǒng)，半開式溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，將柴油動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)零部件的冷卻方法分為2種，對(duì)于溫度較低的零部件采用舷外水作為介質(zhì)進(jìn)行冷卻；對(duì)于動(dòng)力系統(tǒng)中溫度較高的零件，則采用淡水進(jìn)行冷卻換熱，淡水回路是一個(gè)閉式回路，不與外界環(huán)境接觸。比如，半開放式冷卻溫度控制系統(tǒng)在對(duì)船舶主、輔機(jī)的缸套等高溫部件冷卻時(shí)，采用閉環(huán)的循環(huán)淡水冷卻，然后溫度較高的淡水通過(guò)換熱器將熱量傳遞給舷外水。盡管半開放式冷卻溫度控制系統(tǒng)一定程度上解決了腐蝕和溫度控制精度的問(wèn)題，但由于系統(tǒng)中仍具有?

??則為：fuzzy(n)(t)=n∑i=1ω(t)2s(t)3。計(jì)算機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方程為：F(s,t)={x(t)}=1√2n∑j=1ωj(n)ajbj,ωj(n)ajbj式中，為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，為模糊變換因子，為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變換因子。2.2基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶主機(jī)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與測(cè)試本文結(jié)合計(jì)算機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)一種船舶主機(jī)溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合PID控制器和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，原理圖如圖3所示。圖3船舶主機(jī)溫度控制系統(tǒng)原理圖Fig.3Schematicdiagramofmarinemainenginetemperaturecontrolsystem溫度控制系統(tǒng)包括溫度比較器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、過(guò)熱保護(hù)器、調(diào)制器、PID控制器、過(guò)熱保護(hù)器等，首先確定主機(jī)冷卻系統(tǒng)的初始設(shè)定溫度，然后溫度比較器將動(dòng)力系統(tǒng)溫度與設(shè)定溫度比較，將結(jié)果發(fā)送至PID控制器和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，控制器向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)溫度控制。本文針對(duì)船舶正常運(yùn)行工況進(jìn)行溫度控制系統(tǒng)的性能仿真，采集主機(jī)的溫度變化數(shù)據(jù)，仿真時(shí)間為300s，設(shè)定海水溫度為25°C，在40s的時(shí)候啟動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，得到主機(jī)的溫度變化曲線如圖4所示。圖4主機(jī)的溫度變化仿真曲線Fig.4Temperaturevariationcurveofmainengine3結(jié)語(yǔ)船舶主機(jī)的溫度控制對(duì)于柴油動(dòng)力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有重要意義，本文在傳統(tǒng)的主機(jī)溫度控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種基于計(jì)算機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)溫度控制與仿真系統(tǒng)，介紹該溫度控制系統(tǒng)的原理和工作流程。參考文獻(xiàn)：馬占有.基于遺傳算法的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器在烘干爐溫度控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與仿真[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2010(12):218–220+226.[

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于遺傳算法的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器在烘干爐溫度控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 馬占有.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2010(12)
[2]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的溫度控制系統(tǒng)研究[J]. 陳伯芳,尹平林,馬龍.  計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2010(07)
[3]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李成利,黃存柱,苗建.  微計(jì)算機(jī)信息. 2010(07)



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