發(fā)布時(shí)間：2017-05-09 21:13

  本文關(guān)鍵詞：船舶柴油機(jī)建模及轉(zhuǎn)速控制仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著當(dāng)今社會(huì)對(duì)柴油機(jī)排放要求的提高,在當(dāng)前的柴油機(jī)研究中,對(duì)其實(shí)行電子控制已成為迫在眉睫的任務(wù)。電控柴油機(jī)能使柴油機(jī)工作在經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放的最佳折衷點(diǎn)上,因此,柴油機(jī)的性能可得到最大的發(fā)揮。但電控系統(tǒng)的開發(fā)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,需要投入大量的人力、物力。 利用數(shù)學(xué)模型和先進(jìn)的軟件對(duì)柴油機(jī)及其控制算法進(jìn)行建模和仿真,這些無(wú)疑會(huì)對(duì)我們認(rèn)識(shí)和掌握柴油機(jī)控制設(shè)計(jì)的一般方法、驗(yàn)證控制策略和優(yōu)選控制參數(shù)起到非常重要的作用。本文首先根據(jù)渦輪增壓柴油機(jī)各部分的工作原理,以MATLAB/SIMULlNK軟件為平臺(tái),建立了一個(gè)柴油機(jī)平均值模型,為控制策略的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證提供了一個(gè)良好的被控對(duì)象。然后對(duì)該模型中轉(zhuǎn)速控制環(huán)節(jié)進(jìn)行了傳統(tǒng)的PID控制效果的研究;在分析了經(jīng)典PID控制算法存在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上,提出了將專家的控制經(jīng)驗(yàn),通過(guò)模糊控制方法運(yùn)用在傳統(tǒng)PID控制算法上,建立了智能的模糊自整定PID控制器,實(shí)現(xiàn)了PID控制參數(shù)的在線自整定。仿真結(jié)果顯示,柴油機(jī)的控制效果得到了顯著的提高,減少了超調(diào)、提高了響應(yīng)速度。最后,建立一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的柴油機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真用戶界面,通過(guò)簡(jiǎn)單的操作就可以設(shè)定控制器參數(shù)并進(jìn)行仿真,從而認(rèn)識(shí)和掌握柴油機(jī)各控制參數(shù)對(duì)控制效果的影響。 本文的研究是開發(fā)實(shí)用的柴油機(jī)控制器的前期工作,更重要的是提出和實(shí)踐了一種較為先進(jìn)的設(shè)計(jì)思路,為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和掌握柴油機(jī)控制器的設(shè)計(jì)步驟,方便地進(jìn)行控制器參數(shù)的優(yōu)化,縮短其開發(fā)周期起到積極的作用。
【關(guān)鍵詞】：柴油機(jī) 平均值模型 PID控制 模糊控制 數(shù)字仿真 MATLAB/SIMULINK
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：U664.121
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題的背景及意義10-11
• 1.2 柴油機(jī)數(shù)學(xué)模型的類型及發(fā)展?fàn)顩r11-13
• 1.2.1 柴油機(jī)數(shù)學(xué)模型概述11
• 1.2.2 柴油機(jī)非線性模型發(fā)展簡(jiǎn)史11-13
• 1.3 柴油機(jī)電控調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用概況13-15
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)外柴油機(jī)電控調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展概況13-14
• 1.3.2 調(diào)速器控制方法概述14-15
• 1.4 本文的主要工作15
• 1.5 小結(jié)15-16
• 第2章 PID控制與模糊控制概述16-24
• 2.1 PID原理16-20
• 2.1.1 模擬PID控制器16-18
• 2.1.2 數(shù)字PID控制器18-20
• 2.2 模糊控制理論20-23
• 2.2.1 模糊控制的發(fā)展20
• 2.2.2 模糊控制的基本原理20-21
• 2.2.3 模糊控制器的設(shè)計(jì)方法21-23
• 2.3 小結(jié)23-24
• 第3章 柴油機(jī)控制模型的建立24-38
• 3.1 模型建立的主要理論依據(jù)和思路24-25
• 3.2 模型的假定及組成25-32
• 3.2.1 空氣流量率26-27
• 3.2.2 過(guò)量空氣系數(shù)27
• 3.2.3 指示熱效率27-28
• 3.2.4 平均指示扭矩及排溫28-29
• 3.2.5 摩擦損失及負(fù)荷29
• 3.2.6 時(shí)滯因子與柴油機(jī)動(dòng)力學(xué)29
• 3.2.7 中冷器29-30
• 3.2.8 進(jìn)氣管30-31
• 3.2.9 排氣管31
• 3.2.10 渦輪增壓器31-32
• 3.2.11 調(diào)速機(jī)構(gòu)32
• 3.3 模型仿真32-36
• 3.3.1 仿真結(jié)果及分析35-36
• 3.4 建模存在的問(wèn)題及分析36-37
• 3.4.1 渦輪增壓器特征曲線的改進(jìn)36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 模糊自整定PID控制算法研究38-48
• 4.1 模糊自整定PID控制原理38-39
• 4.2 模糊自整定PID控制器的設(shè)計(jì)39-47
• 4.2.1 模糊整定控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)39-40
• 4.2.2 模糊整定控制器控制規(guī)則40-43
• 4.2.3 模糊整定控制器中輸入輸出變量的隸屬函數(shù)43-44
• 4.2.4 控制仿真實(shí)現(xiàn)及結(jié)果分析44-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 第5章 柴油機(jī)控制仿真系統(tǒng)用戶界面的建立48-55
• 5.1 用戶界面建立的意義48
• 5.2 用戶界面的設(shè)計(jì)原則和一般步驟48-49
• 5.2.1 設(shè)計(jì)原則48-49
• 5.2.2 一般制作步驟49
• 5.3 用戶界面的建立49-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 第6章 全文總結(jié)及進(jìn)一步工作展望55-57
• 6.1 全文總結(jié)55-56
• 6.2 進(jìn)一步工作展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 致謝59-60
• 研究生履歷60

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 宋百玲;柴油機(jī)控制系統(tǒng)半物理仿真技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 陳首剛;高壓共軌柴油機(jī)模擬試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 李沁生;船舶主柴油機(jī)轉(zhuǎn)速智能PID控制算法研究[D];大連海事大學(xué);2011年

3 楊俊;共軌式柴油機(jī)半物理仿真平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

4 廖小明;高壓共軌柴油機(jī)軌壓智能控制研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

5 尹玲玲;船舶柴油機(jī)變論域模糊PID轉(zhuǎn)速控制研究[D];重慶大學(xué);2010年

6 湯經(jīng)緯;基于硬件在環(huán)仿真的中速柴油機(jī)電子調(diào)速控制策略研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：船舶柴油機(jī)建模及轉(zhuǎn)速控制仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：353326