本文關(guān)鍵詞：基于模糊-PID控制的船舶柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真研究

  更多相關(guān)文章： 船舶柴油機(jī) 調(diào)速器 數(shù)學(xué)模型 PID控制 模糊控制

【摘要】：隨著單片機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展,柴油機(jī)的調(diào)速器也開始由傳統(tǒng)的機(jī)械式 調(diào)速器向電子調(diào)速器方向發(fā)展,國內(nèi)外相繼開發(fā)了多種電子調(diào)速系統(tǒng)。這些調(diào)速 系統(tǒng)大都采用PID控制技術(shù),它雖然具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠穩(wěn)定等特點(diǎn),但它常不 能有效克服負(fù)載、模型參數(shù)的大范圍變化及其非線性因素的影響,因此它不能保 證柴油機(jī)在任何工況下都以較優(yōu)的性能運(yùn)行。 本文以MATLAB/SIMULINK軟件為平臺,開發(fā)出了柴油機(jī)速度控制策略的設(shè) 計與仿真軟件。作者首先在該軟件平臺上搭建起一個MAN-BW6S60MC低速增 壓柴油機(jī)的準(zhǔn)線性控制模型,為控制策略的設(shè)計與驗證提供了一個良好的被控對 象。然后對該模型進(jìn)行了傳統(tǒng)的PID控制和模糊控制的仿真研究;在分析了經(jīng)典 PID控制算法和模糊控制算法存在的問題的基礎(chǔ)上,針對兩種方法中存在的不足, 將兩種方法綜合起來,取長補(bǔ)短,提出一種比較完善的模糊PID控制器參數(shù)自整 定算法,建立了智能的模糊自整定PID控制器,實現(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,特別是在克服擾動(負(fù) 荷變化)方面效果明顯。
【關(guān)鍵詞】：船舶柴油機(jī) 調(diào)速器 數(shù)學(xué)模型 PID控制 模糊控制
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：U664
【目錄】：

• 第1章 緒論9-18
• 1．1 課題的背景及意義9-10
• 1．2 柴油機(jī)數(shù)字式調(diào)速技術(shù)發(fā)展概況10-14
• 1．2．1 柴油機(jī)調(diào)速技術(shù)發(fā)展回顧10-12
• 1．2．2 國外柴油機(jī)數(shù)字式電子調(diào)速器的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1．2．3 國內(nèi)柴油機(jī)數(shù)字式電子調(diào)速器技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r13-14
• 1．3 柴油機(jī)數(shù)字式電子調(diào)速器的控制策略14-16
• 1．4 本論文的主要研究任務(wù)16-18
• 第2章 柴油機(jī)的模型18-34
• 2．1 引言18-19
• 2．2 MAN-B& W6S60MC柴油機(jī)主要技術(shù)參數(shù)19-20
• 2．3 柴油機(jī)模型的建立20-29
• 2．3．1 增壓器21-25
• 2．3．2 中冷器25
• 2．3．3 掃氣箱25-26
• 2．3．4 柴油機(jī)氣缸26-27
• 2．3．5 排氣管27-28
• 2．3．6 供油裝置28
• 2．3．7 螺旋槳28-29
• 2．4 仿真軟件29-31
• 2．5 SIMULINK中仿真模型的建立31-32
• 2．6 整機(jī)模型的仿真與校驗32-34
• 第3章 PID控制34-43
• 3．1 PID控制的原理34-37
• 3．1．1 比例作用34-35
• 3．1．2 積分作用35-36
• 3．1．3 微分作用36-37
• 3．2 數(shù)字 PID控制算法37-39
• 3．2．1 位置式 PID控制算法37-38
• 3．2．2 增量式 PID控制算法38-39
• 3．3 柴油機(jī) PID控制器的設(shè)計及仿真39-43
• 3．3．1 PID控制參數(shù)的整定39
• 3．3．2 電子調(diào)速器仿真模型的建立39-43
• 第4章 模糊控制43-54
• 4．1 引言43
• 4．2 模糊控制的發(fā)展43-44
• 4．2．1 模糊控制產(chǎn)生的歷史背景43-44
• 4．2．2 模糊控制理論的產(chǎn)生44
• 4．3 模糊控制器設(shè)計方法44-48
• 4．4 基于MATLAB的模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計48-51
• 4．4．2 定義輸入輸出變量49
• 4．4．1 Fuzzy Toolbox的主要功能49-50
• 4．4．3 定義語言變量隸屬函數(shù)50
• 4．4．4 定義模糊控制規(guī)則50-51
• 4．4．5 輸出預(yù)覽51
• 4．5 仿真分析51-54
• 第5章 模糊-PID控制器的設(shè)計54-70
• 5．1 引言54
• 5．2 PID控制器參數(shù)Fuzzy調(diào)整原理54-55
• 5．3 PID參數(shù)專家調(diào)整知識的Fuzzy調(diào)整模型55-59
• 5．3．1 PID參數(shù)的專家整定知識的描述56
• 5．3．2 PID參數(shù)Fuzzy調(diào)整模型的建立56-59
• 5．4 輸入輸出變量的Fuzzy化59-61
• 5．4．1 E、EC的模糊化60-61
• 5．4．2 K_p、K_i、K_d的模糊化61
• 5．5 Fuzzy合成推理算法及調(diào)整決策矩陣61-68
• 5．5．1 合成推理算法62
• 5．5．2 控制規(guī)則62-63
• 5．5．3 模糊關(guān)系R的求取63-65
• 5．5．4 PID控制參數(shù)K_p的Fuzzy集的求取65-66
• 5．5．5 PID參數(shù)Kp的解模糊判決66
• 5．5．6 Fuzzy-PID控制算法66-68
• 5．6 仿真研究68-70
• 第6章 控制設(shè)計軟件用戶界面的建立70-73
• 6．1 用戶界面建立的意義70
• 6．2 圖形界面的建立70-73
• 第7章總結(jié)與展望73-75
• 7．1 研究工作總結(jié)73
• 7．2 研究工作展望73-75
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表的論文75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-85
• 研究生履歷85-83
• 附錄83-85

【引證文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 袁士春;船舶運(yùn)動與主推進(jìn)線性變參數(shù)聯(lián)合控制的研究[D];大連海事大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 韓曉軍;船舶柴油機(jī)電控調(diào)速系統(tǒng)的仿真[D];大連海事大學(xué);2007年

2 王和平;基于PC機(jī)的船舶主機(jī)仿真與研究[D];大連海事大學(xué);2006年

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本文編號：519551