主機(jī)燃油粘度的模糊自適應(yīng)與基于LQ控制的研究.pdf

1、目前，船舶機(jī)艙過(guò)程控制(如主機(jī)燃油粘度控制系統(tǒng)(MEFOVCS)、冷卻水溫度控制等)中大多數(shù)仍沿用常規(guī)PID控制。我們知道，常規(guī)PID算法是最早發(fā)展起來(lái)的控制策略之一，由于其算法簡(jiǎn)單、魯棒性好和可靠性高、P、I、D控制規(guī)律各自成獨(dú)立環(huán)節(jié)，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制<'[1]>。但是由于主機(jī)燃油粘度控制系統(tǒng)是一個(gè)具有非線性、時(shí)變不確定性、大遲延等特點(diǎn)的閉環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)燃油還會(huì)受到一些環(huán)境和人為因素的影響，其粘度變化也是隨機(jī)的，這使得控制系

2、統(tǒng)的過(guò)程參數(shù)會(huì)發(fā)生緩慢變化，于是應(yīng)用常規(guī)PID算法的控制器對(duì)于主機(jī)燃油粘度控制系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到理想的控制效果。而先進(jìn)控制技術(shù)在理論上已趨成熟，以及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，使之具備了取代常規(guī)控制的條件。為了提高船舶的管理水平，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高船舶運(yùn)營(yíng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，在真正意義上實(shí)現(xiàn)機(jī)艙綜合自動(dòng)化，有必要對(duì)先進(jìn)控制技術(shù)在機(jī)艙過(guò)程控制中的應(yīng)用進(jìn)行探索、研究和開拓。所以在本課題中，對(duì)采用模糊自適應(yīng)PID控制器和基于線性二次型(LQ)最

3、優(yōu)控制的PID參數(shù)整定控制器來(lái)改善主機(jī)燃油控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)進(jìn)行了研究。 本文首先對(duì)燃油粘度控制系統(tǒng)進(jìn)行分析并分別對(duì)蒸汽換熱器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)建立了數(shù)學(xué)模型，并在Simulink中建立了系統(tǒng)仿真模型，然后研究了燃油粘度控制系統(tǒng)的PID控制算法、模糊自適應(yīng)PID控制算法和基于LQ最優(yōu)控制的PID整定方法，并利用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)控制算法效果的仿真和比較分析。最后在半實(shí)物主機(jī)燃油控制系統(tǒng)中進(jìn)行控制器運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明上述智能控