船舶柴油機(jī)變論域模糊PID轉(zhuǎn)速控制研究.pdf

1、由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、總線技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)在船艙自動(dòng)化中的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛，尤其是在信息交換、實(shí)時(shí)控制和控制算法仿真領(lǐng)域的應(yīng)用更為突出。隨著我國(guó)船舶信息技術(shù)的飛速發(fā)展，基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和組態(tài)軟件的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)船舶航行過(guò)程的一體化和自動(dòng)化，它能代替輪機(jī)員正確地實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)艙中的主輔機(jī)等設(shè)備和各個(gè)子系統(tǒng)的巡視管理、監(jiān)視、和控制。
　　 本文在船艙自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建立的基礎(chǔ)上，對(duì)船舶柴油機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模和控制算

2、法進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。針對(duì)船舶柴油機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)，以變論域模糊控制和PID控制相結(jié)合設(shè)計(jì)了變論域模糊PID控制器，并基于船舶自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，搭建了柴油機(jī)半實(shí)物網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)及上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行。
　　 首先，本文以MATLAB/SIMULINK軟件為平臺(tái)，建立了柴油機(jī)的平均值模型，然后針對(duì)該被控對(duì)象，進(jìn)行了控制算法的設(shè)計(jì)。根據(jù)傳統(tǒng)PID控制在船用柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制上的不足，設(shè)計(jì)了基于變論域的模糊PID控制器。該控制器不僅

3、實(shí)現(xiàn)了PID參數(shù)的在線自整定，還較好的提高了船用柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制器的控制性能。仿真結(jié)果表明，變論域模糊PID控制器在系統(tǒng)超調(diào)量、響應(yīng)時(shí)間上都有明顯的改善。最后，在研華工控機(jī)的MATLAB/RTW環(huán)境下建立了柴油機(jī)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，利用該平臺(tái)來(lái)替代真實(shí)的柴油機(jī)對(duì)象。通過(guò)接入DSP控制器、ANYCAN節(jié)點(diǎn)和整個(gè)船艙以太網(wǎng)-CAN網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了柴油機(jī)半實(shí)物網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)，上位機(jī)利用iFIX組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)了柴油機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
　　 本文的