船舶主機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著船舶網(wǎng)絡(luò)化和智能化的不斷發(fā)展，船舶一體化程度越來(lái)越高。本論文著重研究了整個(gè)船舶一體化控制網(wǎng)絡(luò)下的一個(gè)分支系統(tǒng)一船舶主機(jī)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以同本KANASASHI生產(chǎn)的SN0.1220型主機(jī)為研究對(duì)象，采用分布式結(jié)構(gòu)，使監(jiān)視、管理和控制集于一體，成功的實(shí)現(xiàn)了主機(jī)控制系統(tǒng)的各種功能，同時(shí)將模糊規(guī)則參數(shù)自整定PID控制算法應(yīng)用于主機(jī)調(diào)速環(huán)節(jié)，大大提高了主機(jī)調(diào)速的品質(zhì)，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(shí)現(xiàn)主機(jī)運(yùn)行

2、重要數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、主機(jī)狀態(tài)和實(shí)時(shí)報(bào)警信息的顯示以及控制參數(shù)、報(bào)警限值的設(shè)置等功能；在控制部分，采用S7-300PLC(下位機(jī))控制器，實(shí)現(xiàn)了主機(jī)的起動(dòng)、換向、重復(fù)起動(dòng)、重起動(dòng)、調(diào)速、臨界轉(zhuǎn)速回避等功能，并且主機(jī)的一些重要信息和數(shù)據(jù)通過船舶局域網(wǎng)傳送到船長(zhǎng)和輪機(jī)長(zhǎng)的辦公室，使船長(zhǎng)和輪機(jī)長(zhǎng)能夠清晰直觀地得到主機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)和各種參數(shù)及時(shí)做出正確的決策，確保船舶航行的安全。 主機(jī)的調(diào)速一直是主機(jī)控制系統(tǒng)的重點(diǎn)

3、和難點(diǎn)，主機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，具有非線形、時(shí)變性、大時(shí)延的特點(diǎn)，而目前大部分船舶仍然使用的是傳統(tǒng)的PID調(diào)速器，已經(jīng)不能很好的適應(yīng)主機(jī)調(diào)速的高品質(zhì)要求?；诖?，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(jī)轉(zhuǎn)速的誤差和誤差變化率實(shí)現(xiàn)對(duì)PID參數(shù)的調(diào)整。在實(shí)驗(yàn)室條件下，通過仿真可以看出本控制器與傳統(tǒng)的PID調(diào)速器相比，具有超調(diào)量小、過度過程時(shí)間短、振蕩次數(shù)少、有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和魯棒性的優(yōu)點(diǎn)，更貼近主機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)際要