主機(jī)冷卻水溫度控制系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制研究.pdf

1、主機(jī)冷卻水溫度控制系統(tǒng)是船舶機(jī)艙過程控制系統(tǒng)的重要組成部分，目前船舶機(jī)艙中的主機(jī)冷卻水溫度控制系統(tǒng)大多采用常規(guī)PID控制，但是由于冷卻水溫度控制系統(tǒng)是一個回路閉環(huán)系統(tǒng)，具有非線性、時變性、大遲延等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的PID在某些情況下難以達(dá)到理想的控制效果。而先進(jìn)控制技術(shù)在理論上已趨成熟，以及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，使之具備了取代常規(guī)控制的條件。為了提高船舶的管理水平，降低運(yùn)營成本，提高船舶運(yùn)營的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，在真正意義上實(shí)現(xiàn)機(jī)艙綜

2、合自動化，有必要對先進(jìn)控制技術(shù)在機(jī)艙過程控制中的應(yīng)用進(jìn)行探索、研究和開拓。 本文以實(shí)際的冷卻水溫度自動控制系統(tǒng)作為機(jī)艙過程控制的典型范例，運(yùn)用工控機(jī)來仿真控制對象的模型，聯(lián)同船用自動化儀表一起構(gòu)成相應(yīng)的半實(shí)物仿真系統(tǒng)，可獲得大型復(fù)雜控制過程的實(shí)際系統(tǒng)的相似控制效果，并可進(jìn)行實(shí)際系統(tǒng)中難以實(shí)現(xiàn)的檢測與控制儀表、控制對象等系統(tǒng)參數(shù)的隨即改變與修正，任意擾動的施加。半實(shí)物仿真控制系統(tǒng)具有操作直觀、組態(tài)靈活和使用方便的特點(diǎn)。通過計(jì)算機(jī)的

3、軟、硬件結(jié)合，可容易地插入各種控制算法，取代常規(guī)PID控制器，實(shí)現(xiàn)多種先進(jìn)控制模式。 本文分析了冷卻水溫度控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并在Simulink中建立了系統(tǒng)動態(tài)仿真模型。然后研究了冷卻水溫度控制系統(tǒng)的先進(jìn)PID控制技術(shù)，首次將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制(包括單神經(jīng)元PID自適應(yīng)控制和基于小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PID的復(fù)合控制)引入其中。利用MATLAB軟件仿真了該系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制，對遇到的問題進(jìn)行了分析并提供了解決方法。然后對各種