發(fā)布時間：2017-05-13 20:18

  本文關鍵詞：柴油發(fā)電機組調速系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：船舶電力系統(tǒng)是船舶的重要總成部分,尤其是對于自動化程度更高的現(xiàn)代船舶。柴油發(fā)電機組作為船舶的電源裝置,其工作性能對電力系統(tǒng)有著重要的影響,為保證用電設備正常工作,電力系統(tǒng)要求電網(wǎng)頻率恒定,在電力系統(tǒng)中作為電源原動機的柴油機的轉速對發(fā)電頻率有著決定作用,因此對柴油機調速控制的研究有著重要意義。為了保證電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定,需要在電網(wǎng)負荷發(fā)生變化時,保證柴油機轉速穩(wěn)定。柴油機調速系統(tǒng)起到保證柴油機轉速穩(wěn)定的作用。本文根據(jù)柴油發(fā)電機組工作特點,提出了一種采用復合控制方式的調速器控制方法,此方法根據(jù)負載擾動變化對主控制器輸出結果進行補償,在發(fā)電機組轉速變化之前完成油門調節(jié),抑制機組的轉速波動。負載擾動的補償量通過簡化的柴油機模型得出,補償環(huán)節(jié)的加入可以優(yōu)化柴油機調速器的多個性能指標。為驗證提出的調速方法,根據(jù)柴油機的工作原理,利用平均值法建立了渦輪增壓柴油機的模型,并通過Matlab仿真平臺對柴油發(fā)電機的調速系統(tǒng)進行仿真,對比采用PID控制器的調速器和采用復合控制的控制器驗證控制效果,證明了采用復合控制方法的調速器的瞬時調速率和穩(wěn)定時間等動態(tài)指標都優(yōu)于采用PID控制器的調速器。為滿足船舶電站并車工作的需求,柴油機需要具有有差調速特性,根據(jù)液壓調速器調差率產生原理,本文設計了電子調速器調差率生成環(huán)節(jié),通過對產生擾動補償量的發(fā)電機輸出功率計算柴油機新的穩(wěn)定轉速,使產生的調差率更接近設定值。采用帶有擾動補償環(huán)節(jié)調速器的發(fā)電機組,在用電負載突變時對轉速的控制更加理想,利用輸出功率反饋計算穩(wěn)態(tài)靜差,相比齒桿反饋得出的結果更加準確。
【關鍵詞】：船舶 柴油發(fā)電機組 電子調速器 擾動補償 平均值模型
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U665.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題研究的背景與意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 本文所做工作14-15
• 第2章 柴油機調速系統(tǒng)15-30
• 2.1 柴油發(fā)電機組的工作原理和技術指標15-18
• 2.1.1 發(fā)電機組介紹15-16
• 2.1.2 調速器技術指標16-18
• 2.2 PID控制器的控制原理18-21
• 2.2.1 PID控制器的理論基礎18-20
• 2.2.2 數(shù)字式PID控制器算法20-21
• 2.3 擾動補償控制方法21-28
• 2.3.1 擾動補償控制方法的概念22
• 2.3.2 柴油發(fā)電機調速器擾動補償算法的確定22-27
• 2.3.3 擾動量的采集27-28
• 2.4 帶有擾動補償?shù)霓D速控制方法28-29
• 2.5 本章小結29-30
• 第3章 柴油機的數(shù)學模型30-42
• 3.1 柴油機平均值模型30-31
• 3.2 渦輪增壓器31-36
• 3.2.1 壓氣機32-33
• 3.2.2 廢氣渦輪33-35
• 3.2.3 增壓器轉子35-36
• 3.3 中冷器36
• 3.4 進排氣系統(tǒng)36-37
• 3.4.1 進氣總管36-37
• 3.4.2 排氣總管37
• 3.5 柴油機本體37-40
• 3.5.1 充氣效率37-38
• 3.5.2 燃燒過量空氣系數(shù)38-39
• 3.5.3 指示熱效率39
• 3.5.4 指示扭矩和排氣溫度39-40
• 3.5.5 柴油機的動力輸出40
• 3.6 燃油系統(tǒng)40
• 3.7 本章小結40-42
• 第4章 柴油機調速系統(tǒng)的仿真42-52
• 4.1 仿真工具42
• 4.2 柴油機工作過程的仿真42-45
• 4.3 發(fā)電機工作過程的仿真45-46
• 4.4 負荷模型46-47
• 4.5 調速器模型47
• 4.6 仿真輸出及結果分析47-51
• 4.6.1 系統(tǒng)整體模型47-48
• 4.6.2 調速系統(tǒng)仿真結果及分析48-51
• 4.7 本章小結51-52
• 第5章 穩(wěn)態(tài)調速率的設定52-58
• 5.1 柴油機并車52
• 5.2 調差系數(shù)52-53
• 5.3 發(fā)電機間負荷的分配53-54
• 5.4 電子調速器的調差系數(shù)54-57
• 5.4.1 調差率的計算55-56
• 5.4.2 帶有調差系數(shù)的仿真56-57
• 5.5 本章小結57-58
• 第6章 結論與展望58-60
• 6.1 結論58
• 6.2 展望58-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64-65
• 作者簡介65

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 尚宇輝,唐厚君,楊銀昌,韓正之,陳峰,徐維新,何方正,劉熾棠;車用柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];柴油機;1999年04期

2 楊青;;并聯(lián)運行發(fā)電機組臺數(shù)對功率分配差度的影響[J];船舶工程;2013年06期

3 李保安;交流電動機起動原理淺析[J];山西煤炭管理干部學院學報;2004年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 況涪洪;柴油發(fā)電機組數(shù)字式電子調速器設計與研究[D];哈爾濱工程大學;2013年

2 孫為康;動力定位船PMS功率再分配控制方法研究[D];哈爾濱工程大學;2013年

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本文編號：363535