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介紹柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速方法
1面向Simulink數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)框圖
在建立了柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常規(guī)PID控制,變速積分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的調(diào)速系統(tǒng)框圖。
?。保背R?guī)PID控制
首先看常規(guī)PID控制,下面是它的系統(tǒng)仿真框圖,這是常規(guī)采用的PID控制系統(tǒng)圖,通過對(duì)真實(shí)控制系統(tǒng)繪制仿真框圖,觀察采用常規(guī)PID控制效果。
?。保膊煌耆⒎諴ID控制
下面是不完全微分PID控制系統(tǒng)仿真框圖,圖2不完全微分PID控制系統(tǒng)仿真框圖這是在常規(guī)PID基礎(chǔ)上進(jìn)行了不完全微分,這是用來改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
?。保匙兯俣确e分PID控制
下面是變速度積分PID控制系統(tǒng)仿真框圖。
?。保茨:齈ID控制
自適應(yīng)模糊PID控制是將自適應(yīng)控制的思想和常規(guī)PID控制器結(jié)合,吸收了自適應(yīng)控制和常規(guī)PID控制的優(yōu)點(diǎn)。首先它具備自適應(yīng)能力,能夠自動(dòng)識(shí)辨被控過程參數(shù)、浙江溫州本地自動(dòng)整定控制參數(shù),能夠適應(yīng)被控過程模型參數(shù)的變化;其次它又具有常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、浙江溫州本地魯棒性強(qiáng)、浙江溫州本地可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。這使得自適應(yīng)PID控制成為過程控制中一種較為理想的控制方法。
如果用模糊控制箱設(shè)計(jì)出模糊控制器,再在Simulink中建立系統(tǒng)仿真模型,把模糊控制器模塊和我們?cè)O(shè)計(jì)的FIS結(jié)構(gòu)連接起來,就可以對(duì)它進(jìn)行仿真研究了,系統(tǒng)仿真框圖的建立關(guān)鍵是對(duì)PID三個(gè)參數(shù)Kp,Ki,Kd的整定,這必須考慮到不同時(shí)刻三個(gè)參數(shù)的相互作用和它們之間的關(guān)系。
下面從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、浙江溫州本地響應(yīng)速度、浙江溫州本地超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)精度等各方面來考慮Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊規(guī)則表。
(1)比例系數(shù)Kp的作用是加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度,提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。Kp越大,系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快,系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高,但容易產(chǎn)生超調(diào),可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。Kp取值過小,會(huì)降低調(diào)節(jié)精度,使響應(yīng)速度變慢,延長(zhǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間,使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特征變壞。
?。ǎ玻┓e分作用系數(shù)Ki的作用是系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。Ki越大,系統(tǒng)的靜態(tài)誤差越快,但Ki過大,在響應(yīng)過程的初期會(huì)產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象,從而引起響應(yīng)過程的較大超調(diào)。但Ki過小會(huì)使系統(tǒng)的靜態(tài)誤差難以,影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。
?。ǎ常┪⒎值淖饔孟禂?shù)Kd的作用是改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征,其主要作用是在響應(yīng)過程中抑制偏差向任何方向的變化,對(duì)偏差變化進(jìn)行提前預(yù)報(bào)。但Kd過大,會(huì)使響應(yīng)過程提前制動(dòng),延長(zhǎng)了調(diào)節(jié)時(shí)間,而且會(huì)降低系統(tǒng)的抗干擾性能。下面是進(jìn)行模糊控制PID控制的系統(tǒng)仿真框圖。
?。矊?duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究
建立了系統(tǒng)的仿真框圖后,就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究,就可以比較采用常規(guī)PID控制和變積分PID控制,不完全微分PID控制,模糊自適應(yīng)PID控制的比較,并具體分析我們采用的模糊控制系統(tǒng)仿真框圖自適應(yīng)控制時(shí)的仿真效果。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真有助于我們對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的快速理解,并初步地分析出我們需要的控制參數(shù),對(duì)系統(tǒng)的研究有積極作用。
系統(tǒng)仿真圖通過MATLAB中的模糊控制箱實(shí)現(xiàn),同時(shí)根據(jù)自己控制系統(tǒng)的具體特點(diǎn)和要求來建立的,基本可以反應(yīng)控制系統(tǒng)的基本情況,可以起到很好的仿真模擬作用。
首先,比較常規(guī)PID控制和變積分PID控制,變速積分PID通過改變積分項(xiàng)的累加速度,使得它和偏差大小相適應(yīng),偏差大的時(shí)候,積分慢;偏差小時(shí),積分快,這就可以減少超調(diào),同時(shí)更好地靜差。
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發(fā)電機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)
潤(rùn)滑系的基本任務(wù)就是將機(jī)油不斷地供給零件的摩擦表面,減小零件的摩擦和磨損。流動(dòng)的機(jī)油可以摩擦表面上的磨等雜質(zhì),并冷卻摩擦表面。氣缸壁和活塞環(huán)上的油膜還能提高氣缸的密封性。此外,機(jī)油還可以防止零件生銹。
所有康明斯柴油機(jī)均采用綜合潤(rùn)滑系統(tǒng),對(duì)工作負(fù)荷大。運(yùn)動(dòng)速度高、浙江溫州工作條件很差的摩擦表面,如主軸承、浙江溫州連桿軸承、浙江溫州凸輪軸承、浙江溫州搖臂軸承等均需要一定壓力將機(jī)油輸送到摩擦表面間隙中,方能形成油膜保證潤(rùn)滑,這就是壓力潤(rùn)滑。其他如活塞與氣缸壁、浙江溫州配氣機(jī)構(gòu)的凸輪等則利用運(yùn)動(dòng)零件激濺起來的油滴或油霧來進(jìn)行潤(rùn)滑,這種潤(rùn)滑方式為飛濺潤(rùn)滑。其他輔助機(jī)構(gòu)零件,如風(fēng)扇、浙江溫州水泵軸和柴油機(jī)軸等則采用定期加注潤(rùn)滑劑的方式來進(jìn)行潤(rùn)滑。
一、浙江溫州潤(rùn)滑系的組成及作用
1)機(jī)油泵、浙江溫州輸油管。吸油管和機(jī)油盤。它們的作用是將機(jī)油吸取加壓后送往各潤(rùn)滑部位進(jìn)行潤(rùn)滑??得魉共裼蜋C(jī)的大部分潤(rùn)滑油道。油管設(shè)計(jì)在氣缸體、浙江溫州氣缸蓋的內(nèi)部。這種內(nèi)部油道不易損壞和泄漏,可靠性好。
2)機(jī)油濾清裝置,包括機(jī)油粗濾器(全流濾油器)、浙江溫州機(jī)油細(xì)濾器(旁流濾油器)。用來循環(huán)機(jī)油中所含的各種雜質(zhì),保證潤(rùn)滑系統(tǒng)正常工作。
3)機(jī)油冷卻裝置即具有冷卻器,用來冷卻機(jī)油,防止因機(jī)油溫度過高和機(jī)油粘度降低而失去潤(rùn)滑作用,使柴油機(jī)不能正常工作。
4)油壓表、浙江溫州油尺等,用來檢查潤(rùn)滑系的工作狀況。
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