船舶主機控制系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、隨著船舶網絡化和智能化的不斷發(fā)展，船舶一體化程度越來越高。本論文著重研究了整個船舶一體化控制網絡下的一個分支系統(tǒng)一船舶主機控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以同本KANASASHI生產的SN0.1220型主機為研究對象，采用分布式結構，使監(jiān)視、管理和控制集于一體，成功的實現(xiàn)了主機控制系統(tǒng)的各種功能，同時將模糊規(guī)則參數(shù)自整定PID控制算法應用于主機調速環(huán)節(jié)，大大提高了主機調速的品質，使船舶航行更加安全和快捷。 在系統(tǒng)的監(jiān)視管理部分，主要實現(xiàn)主機運行

2、重要數(shù)據(jù)、實時曲線、歷史曲線、主機狀態(tài)和實時報警信息的顯示以及控制參數(shù)、報警限值的設置等功能；在控制部分，采用S7-300PLC(下位機)控制器，實現(xiàn)了主機的起動、換向、重復起動、重起動、調速、臨界轉速回避等功能，并且主機的一些重要信息和數(shù)據(jù)通過船舶局域網傳送到船長和輪機長的辦公室，使船長和輪機長能夠清晰直觀地得到主機的運行狀態(tài)，根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)和各種參數(shù)及時做出正確的決策，確保船舶航行的安全。 主機的調速一直是主機控制系統(tǒng)的重點

3、和難點，主機調速系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，具有非線形、時變性、大時延的特點，而目前大部分船舶仍然使用的是傳統(tǒng)的PID調速器，已經不能很好的適應主機調速的高品質要求。基于此，本文研究了一種基于模糊規(guī)則參數(shù)自整定PID控制器，可以根據(jù)主機轉速的誤差和誤差變化率實現(xiàn)對PID參數(shù)的調整。在實驗室條件下，通過仿真可以看出本控制器與傳統(tǒng)的PID調速器相比，具有超調量小、過度過程時間短、振蕩次數(shù)少、有較強的穩(wěn)定性和魯棒性的優(yōu)點，更貼近主機調速系統(tǒng)的實際要