船舶電力系統(tǒng)的建模與模糊控制研究.pdf

1、隨著船舶不斷地向大型化和自動(dòng)化方向發(fā)展，作為現(xiàn)代船舶的重要組成部分，船舶電力系統(tǒng)也變得越來(lái)越復(fù)雜。船舶電力系統(tǒng)運(yùn)行品質(zhì)的好壞直接關(guān)系到船舶的航行安全和船員的生命安全；因此，對(duì)電力系統(tǒng)的控制質(zhì)量和運(yùn)行穩(wěn)定性提出了更高的要求。船舶電力系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立而復(fù)雜的系統(tǒng)，具有時(shí)變性、非線性和強(qiáng)耦合性等特點(diǎn)，導(dǎo)致難以建立電力系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型。而傳統(tǒng)的控制方法一般適用于具有精確數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)，已難以滿足對(duì)船舶電力系統(tǒng)日益提高的控制要求。鑒于上述原因，需

2、要設(shè)計(jì)一種更為先進(jìn)的方法，以提高對(duì)船舶電力系統(tǒng)的控制性能。
　　 本文首先建立了船舶電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和Simulink仿真模型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了船舶電力系統(tǒng)PID控制策略的協(xié)調(diào)控制仿真研究。仿真結(jié)果表明：在PID控制策略下，船舶電力系統(tǒng)各性能指標(biāo)基本滿足我國(guó)船級(jí)社制訂的《鋼質(zhì)海船建造及入級(jí)規(guī)范》的要求，但調(diào)節(jié)過程中超調(diào)量較大、波動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。
　　 其次，本文通過廣泛閱讀國(guó)內(nèi)外關(guān)于船舶電力系統(tǒng)控制方面的文獻(xiàn)，結(jié)合PID

3、控制和模糊控制各自的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種能夠滿足船舶電力系統(tǒng)性能要求的模糊-PID控制器；并針對(duì)電力系統(tǒng)中的調(diào)速和勵(lì)磁系統(tǒng)分別建立了模糊-PID調(diào)速控制器和勵(lì)磁控制器。
　　 最后，用建立的調(diào)速與勵(lì)磁模糊-PID控制器替代船舶電力系統(tǒng)仿真模型中的PID控制器，在各種工況下進(jìn)行了仿真試驗(yàn)；并將仿真結(jié)果與在PID控制器作用下的仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。分析結(jié)果表明：在模糊-PID控制器作用下的船舶電力系統(tǒng)各性能指標(biāo)符合《鋼質(zhì)海船建造及入級(jí)