基于Fuzzy-PID的船舶柴油機嵌入式電子調(diào)速器研究.pdf

1、柴油機作為一種原動力機構(gòu)，在船舶工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和船舶機艙自動化技術(shù)水平的不斷提高，柴油機電子控制技術(shù)逐漸受到關(guān)注。電子控制技術(shù)在提高船舶自動化水平和有效改善柴油機排放性能方面的優(yōu)勢毋庸置疑，電子調(diào)速技術(shù)是柴油機電控系統(tǒng)的核心，我國目前船舶柴油機電子調(diào)速技術(shù)仍然落后國外，開發(fā)和研究電子調(diào)速技術(shù)具有十分重大的意義。由于微處理器性能的不斷提升和嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展，采用微處理芯片搭載嵌入式操作系統(tǒng)，運用模糊智能控制

2、策略，實現(xiàn)柴油機的全工況優(yōu)化控制成為提高柴油機電子調(diào)速性能的有效途徑之一。
　　 本文首先在研究柴油機電子調(diào)速器國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，建立用于控制分析的船舶柴油機平均值模型；其次針對船舶柴油機時變性和負(fù)載突變性等特點，為適應(yīng)不同工況和不同外界環(huán)境，對柴油機轉(zhuǎn)速控制策略進(jìn)行研究，采用基于變論域思想的模糊PID控制，對柴油機電子調(diào)速器PID參數(shù)在線實時自整定，并進(jìn)行了策略可行性仿真驗證；然后將嵌入式Linux實時操作系統(tǒng)移植到以S

3、3C2410微處理器上，通過對電子調(diào)速器的工作特點分析，設(shè)計了滿足調(diào)速功能的任務(wù)線程，并采用Linux多線性同步和信號中斷技術(shù)，使之具有更高的實時性、可靠性和開放性。
　　 同時，基于iFIX軟件開發(fā)了上位機監(jiān)控平臺，實現(xiàn)了控制參數(shù)在線修改和柴油機主要運行狀態(tài)參數(shù)實時監(jiān)測。將設(shè)計的嵌入式電子調(diào)速器聯(lián)入搭建的柴油機子系統(tǒng)半實物實時平臺進(jìn)行軟硬件驗證實驗，結(jié)果證明調(diào)速器的CAN通信效果良好，大大提升了船舶機艙自動化可靠性和實時性；自