船用汽輪機汽封壓力控制及仿真研究.pdf

1、汽輪機的轉(zhuǎn)動部件與靜止部件之間不能緊密接觸,必須保持一定的間隙來防止相互摩擦而發(fā)生事故。由于間隙的存在,致使小部分蒸汽沒有做功,從各處間隙流入空氣中,降低了汽輪機的工作效率,所以必須在轉(zhuǎn)動部件和靜止部件之間設置汽封。汽封壓力對汽輪機的工作效率有著很大影響,為了提高汽輪機的工作效率,通常會采用汽封壓力控制系統(tǒng)對汽封壓力進行控制。隨著汽輪機技術(shù)的發(fā)展,人們對汽封壓力控制系統(tǒng)的要求也越來越高。我國某型船用汽輪機目前使用的汽封壓力自動控制系統(tǒng)在

2、使用過程中存在著許多問題,需要對其進行改進,以提高汽輪機的工作效率。
　　 論文以原汽封壓力控制系統(tǒng)為研究對象,首先對其結(jié)構(gòu)及工作原理進行分析。由于原調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機構(gòu)是以純凈水為工作介質(zhì)的液壓系統(tǒng),根據(jù)控制系統(tǒng)的特點以及各種液壓系統(tǒng)建模方法的優(yōu)缺點,采用“灰箱”建模法建立原控制系統(tǒng)的數(shù)學模型,結(jié)合所建模型利用Matlab軟件中的Simulink仿真平臺對系統(tǒng)初始壓力小于額定壓力、大于額定壓力以及給穩(wěn)定系統(tǒng)突然施加偏差干擾信號三種

3、情況進行仿真,得到各種情況的系統(tǒng)響應曲線和偏差曲線,并根據(jù)仿真曲線分析原控制系統(tǒng)所存在的問題。由于系統(tǒng)存在著嚴重的時滯性,采用傳統(tǒng)的PID控制技術(shù)很難到達滿意的效果,根據(jù)系統(tǒng)特點設計出模糊自適應PID控制器和模糊PID復合控制器對原汽封壓力控制系統(tǒng)進行改進,并利用仿真工具仿真,得到仿真曲線。
　　 最后結(jié)合原控制系統(tǒng)、模糊自適應。PID控制系統(tǒng)以及模糊PID復合控制系統(tǒng)的仿真曲線對三種控制系統(tǒng)的性能進行比較。從仿真曲線可以看出模