控制器是柴油機(jī)的核心,其性能優(yōu)劣決定著整個(gè)柴油機(jī)系統(tǒng)的各方面性能,本文研究的電調(diào)控制系統(tǒng)通過調(diào)整電磁執(zhí)行器帶動(dòng)齒條位移來調(diào)節(jié)噴油泵的供油量,從而控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。目前電子調(diào)速控制策略一般采用位移環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)合的雙閉環(huán)控制方式,在工程上比較常用的方式是兩環(huán)均采用常規(guī)PID算法進(jìn)行控制。這種算法簡(jiǎn)單有效且不依賴精確模型,但是也有其缺陷,不能自動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù),無法適應(yīng)像柴油機(jī)一樣具有較強(qiáng)非線性、時(shí)變性和環(huán)變性的系統(tǒng),因此我們需要在傳統(tǒng)PID的基礎(chǔ)上發(fā)揚(yáng)其精髓并吸收現(xiàn)代控制理論的知識(shí),提出一種新控制算法以得到更好的控制效果。自抗擾控制器通過在傳統(tǒng)PID結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加入“安排過渡過程”并合理地“提取微分信號(hào)”同時(shí)采用對(duì)誤差信號(hào)的“非線性組合”處理方式以改善常規(guī)PID控制器的性能。利用跟蹤微分器（TD）、擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器（ESO）和非線性狀態(tài)誤差反饋（NLSEF）構(gòu)造出來的自抗擾控制器（ADRC）更能適應(yīng)柴油機(jī)非線性強(qiáng)的特點(diǎn)。為了更直觀地對(duì)比驗(yàn)證自抗擾的優(yōu)越性,利用跟蹤微分器（TD）對(duì)常規(guī)PID進(jìn)行改進(jìn),對(duì)常規(guī)PID、改進(jìn)PID和自抗擾控制算法三種算法分別進(jìn)行驗(yàn)證。為了驗(yàn)證自抗擾控制器可以和其它先進(jìn)算法結(jié)... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題的背景及意義
    1.2 柴油機(jī)電子調(diào)速控制策略
    1.3 智能算法和控制理論研究現(xiàn)狀
    1.4 自抗擾控制理論及其發(fā)展
        1.4.1 自抗擾控制算法的基本理論
        1.4.2 自抗擾控制國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 半物理仿真概述
    1.6 本文主要工作綜述
第2章 自抗擾控制器原理介紹
    2.1 普通PID控制理論
        2.1.1 PID控制理論發(fā)展背景
        2.1.2 PID控制原理
        2.1.3 PID控制的優(yōu)缺點(diǎn)
    2.2 自抗擾控制理論
        2.2.1 克服改善PID控制技術(shù)缺陷辦法
        2.2.2 自抗擾控制器基本結(jié)構(gòu)
    2.3 滑�？刂破�
        2.3.1 滑�？刂聘拍�
        2.3.2 二階滑模原理
        2.3.3 常用二階滑�？刂扑惴�
    2.4 自抗擾與滑�？刂扑惴ǖ慕Y(jié)合
    2.5 本章小結(jié)
第3章 柴油機(jī)調(diào)速控制建模仿真
    3.1 建模簡(jiǎn)介
        3.1.1 建模軟件介紹
        3.1.2 柴油機(jī)建模簡(jiǎn)介
    3.2 柴油機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立
        3.2.1 柴油機(jī)總體模型的建立
        3.2.2 電磁執(zhí)行器建模
        3.2.3 噴油泵模型
    3.3 柴油機(jī)調(diào)速控制原理概述
    3.4 調(diào)速系統(tǒng)整體模型
        3.4.1 Matlab-function介紹
    3.5 調(diào)速算法設(shè)計(jì)
        3.5.1 自抗擾控制器調(diào)速算法設(shè)計(jì)
        3.5.2 改進(jìn)PID和自抗擾控制器調(diào)速算法模型
        3.5.3 ADRC-SMC調(diào)速算法模型設(shè)計(jì)
    3.6 調(diào)速系統(tǒng)性能指標(biāo)
    3.7 離線仿真分析
        3.7.1 驗(yàn)證仿真模型
        3.7.2 改進(jìn)PID及自抗擾控制器仿真數(shù)據(jù)
        3.7.3 滑�？刂破鹘Y(jié)合自抗擾仿真數(shù)據(jù)
        3.7.4 控制算法性能指標(biāo)對(duì)比
    3.8 本章小結(jié)
第4章 半物理仿真研究
    4.1 快速原型簡(jiǎn)介
    4.2 dSPACE仿真平臺(tái)
        4.2.1 dSPACE仿真軟件開發(fā)工具
        4.2.2 RTI(Real-TimeInterface)接口
        4.2.3 ControlDesk實(shí)時(shí)仿真監(jiān)控
        4.2.4 dSPACE仿真硬件工具
    4.3 快速原型控制
    4.4 硬件在環(huán)仿真
        4.4.1 硬件在環(huán)仿真模型及界面設(shè)計(jì)
        4.4.2 齒條位移控制研究
    4.5 半物理仿真結(jié)果分析
        4.5.1 位移環(huán)實(shí)驗(yàn)研究
        4.5.2 普通PID半物理仿真研究
        4.5.3 自抗擾半物理仿真分析
        4.5.4 滑模自抗擾半物理仿真分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 配機(jī)實(shí)驗(yàn)
    5.1 啟動(dòng)及工況判斷
    5.2 試驗(yàn)設(shè)備介紹
    5.3 實(shí)驗(yàn)控制器模型及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.1 啟動(dòng)及穩(wěn)態(tài)過程
        5.3.2 自抗擾控制器加減載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        5.3.3 滑模自抗擾結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于滑模自抗擾控制器的永磁同步電機(jī)位置環(huán)控制研究[J]. 唐紅雨,劉賢興.  微電機(jī). 2015(05)
[2]電動(dòng)負(fù)載模擬器的重復(fù)控制器的設(shè)計(jì)[J]. 李江.  傳感器世界. 2015(03)
[3]基于自抗擾控制器的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制[J]. 張奇志,王釗.  電子測(cè)試. 2012(12)
[4]光電平臺(tái)伺服系統(tǒng)自抗擾滑�？刂芠J]. 周濤.  光電工程. 2012(09)
[5]遺傳算法研究進(jìn)展[J]. 馬永杰,云文霞.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2012(04)
[6]基于自抗擾控制技術(shù)的永磁同步電機(jī)矢量控制策略[J]. 顧問,王久和,徐升升,慕小斌.  電源學(xué)報(bào). 2011(05)
[7]半實(shí)物仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 黃建強(qiáng),鞠建波.  艦船電子工程. 2011(07)
[8]船舶發(fā)電柴油機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真[J]. 莊一凡.  西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[9]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的Smith預(yù)估控制器[J]. 黃浩.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2009(08)
[10]基于Smith預(yù)估的自抗擾控制系統(tǒng)[J]. 夏晴,夏揚(yáng),鄭偉建.  計(jì)算機(jī)仿真. 2009(07)

博士論文
[1]基于滑模變結(jié)構(gòu)理論的電控柴油機(jī)速度控制研究[D]. 易小兵.武漢理工大學(xué) 2013
[2]斬波串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)自抗擾控制策略研究[D]. 姜萍.華北電力大學(xué) 2011
[3]自抗擾控制技術(shù)在大型火電機(jī)組控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 管志敏.華北電力大學(xué)（北京） 2010
[4]自抗擾控制策略在永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫凱.天津大學(xué) 2007

碩士論文
[1]模糊滑�？刂圃诓环�(wěn)定對(duì)象中的應(yīng)用研究[D]. 王凱.陜西科技大學(xué) 2015
[2]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的柴油機(jī)自適應(yīng)調(diào)速器設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 儀士海.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)控制在PVC生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[D]. 王輝輝.青島科技大學(xué) 2013
[4]基于LabVIEW的飛機(jī)剎車系統(tǒng)半物理仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)[D]. 卞晶.中南大學(xué) 2013
[5]基于二階滑模的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制研究[D]. 周宇友.南京理工大學(xué) 2012
[6]基于dSPACE的柴油機(jī)智能調(diào)速系統(tǒng)研究[D]. 屈傳水.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[7]自抗擾控制器的免疫遺傳算法優(yōu)化及其應(yīng)用研究[D]. 郝靖宇.河北大學(xué) 2011
[8]基于模糊-PID算法的柴油機(jī)調(diào)速控制策略設(shè)計(jì)與研究[D]. 孫立晶.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[9]高壓共軌柴油機(jī)ECU硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真測(cè)試平臺(tái)[D]. 劉希.天津大學(xué) 2009
[10]船舶柴油主機(jī)數(shù)學(xué)建模及電站仿真儀表的研究[D]. 孟威.大連海事大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3186112