產品詳細介紹
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介紹福建柴油發電機組調速方法
1面向Simulink數字調速系統框圖
在建立了福建柴油發電機組調速系統的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常規PID控制,變速積分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的調速系統框圖。
1.1常規PID控制
首先看常規PID控制,下面是它的系統仿真框圖,這是常規采用的PID控制系統圖,通過對真實控制系統繪制仿真框圖,觀察采用常規PID控制效果。
1.2不完全微分PID控制
下面是不完全微分PID控制系統仿真框圖,圖2不完全微分PID控制系統仿真框圖這是在常規PID基礎上進行了不完全微分,這是用來改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
1.3變速度積分PID控制
下面是變速度積分PID控制系統仿真框圖。
1.4模糊PID控制
自適應模糊PID控制是將自適應控制的思想和常規PID控制器結合,吸收了自適應控制和常規PID控制的優點。首先它具備自適應能力,能夠自動識辨被控過程參數、自動整定控制參數,能夠適應被控過程模型參數的變化;其次它又具有常規PID控制器結構簡單、魯棒性強、可靠性高的優點。這使得自適應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計出模糊控制器,再在Simulink中建立系統仿真模型,把模糊控制器模塊和我們設計的FIS結構連接起來,就可以對它進行仿真研究了,系統仿真框圖的建立關鍵是對PID三個參數Kp,Ki,Kd的整定,這必須考慮到不同時刻三個參數的相互作用和它們之間的關系。
下面從系統的穩定性、響應速度、超調量和穩態精度等各方面來考慮Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊規則表。
(1)比例系數Kp的作用是加快系統的響應速度,提高系統的調節精度。Kp越大,系統的響應速度越快,系統的調節精度越高,但容易產生超調,可能會導致系統不穩定。Kp取值過小,會降低調節精度,使響應速度變慢,延長調節時間,使系統動態和靜態特征變壞。
(2)積分作用系數Ki的作用是系統的穩態誤差。Ki越大,系統的靜態誤差越快,但Ki過大,在響應過程的初期會產生積分飽和現象,從而引起響應過程的較大超調。但Ki過小會使系統的靜態誤差難以,影響系統的調節精度。
(3)微分的作用系數Kd的作用是改善系統的動態特征,其主要作用是在響應過程中抑制偏差向任何方向的變化,對偏差變化進行提前預報。但Kd過大,會使響應過程提前制動,延長了調節時間,而且會降低系統的抗干擾性能。下面是進行模糊控制PID控制的系統仿真框圖。
2對系統進行仿真研究
建立了系統的仿真框圖后,就可以對系統進行仿真研究,就可以比較采用常規PID控制和變積分PID控制,不完全微分PID控制,模糊自適應PID控制的比較,并具體分析我們采用的模糊控制系統仿真框圖自適應控制時的仿真效果。對系統進行仿真有助于我們對福建柴油發電機組調速系統的快速理解,并初步地分析出我們需要的控制參數,對系統的研究有積極作用。
系統仿真圖通過MATLAB中的模糊控制箱實現,同時根據自己控制系統的具體特點和要求來建立的,基本可以反應控制系統的基本情況,可以起到很好的仿真模擬作用。
首先,比較常規PID控制和變積分PID控制,變速積分PID通過改變積分項的累加速度,使得它和偏差大小相適應,偏差大的時候,積分慢;偏差小時,積分快,這就可以減少超調,同時更好地靜差。
下面比較一下常規PID控制和不完全微分PID控制的區別。不完全微分就是在PID算法中引入了一個一階慣性環節,使得系統性能得到改善,在改善系統動態特性的時候又盡量減少高頻干擾。
介紹模糊自適應控制和常規PID的比較,并對模糊自適應控制的仿真進行分析。這些都是基于前面建立的福建柴油發電機的系統模型的
可見模糊PID控制器和常規PID控制相比,它使得系統響應的超調時間減小,曲線更平整,反應時間加快了,控制效果明顯更好了。同時模糊PID控制器在控制過程前期具有模糊控制器的特點,而在控制過程后期具有PID調節器的所有優勢,是一種性能優良的控制器,所以在實際使用中可以選用模糊自適應控制方法。
福建柴油發電機機油的主要性能指標有哪些
(1)粘度 粘度即通常所說的稀稠程度,實際上粘度是液體的內摩擦。當油在受到作用力的影響發生相對位移時,油分子之間就會產生阻力,使潤滑油難以流動。阻力的大小決定于潤滑油粘度的大小。粘度過大的機油、阻力大,機油不易流動,其摩擦功和摩擦熱增大,冷卻和清洗作用變差;粘度過小的機油,阻力小,摩擦產生的熱量少,容易流動和冷卻,但油膜不易保持,承載能力低,零件磨損增加。因此,粘度是機油主要的性能指標,也是國產機油分類的主要依據。
(2)運動粘度比 機油的粘度隨溫度而變化,當溫度降低時,其粘度變大。粘度隨溫度變化的性質常用不同溫度下運動粘度的比值來衡量。國產機油規定機油在50℃與100℃時運動粘度比 v50/v100的 值。比值越小,表示溫度變化時粘度變化越小,機油的品質越好。就是說,在低溫時,機油不會變得太稠,保證柴油機容易啟動;在高溫時,機油不變得過稀,能保持一定的油膜,起到潤滑和密封的作用。
(3)閃點 當機油加熱時,其溫度逐漸升高,表面開始形成油汽。當加熱到某一溫度時,散布在油面上的油汽遇到明火接近開始燃燒,開始燃燒的 溫度稱為機油的閃點。閃點低的機油,易蒸發。由此可知閃點的高低決定了油料在高溫下的性。通常柴油機用的機油閃點為(140~215)℃。
(4)凝固點 潤滑油在試驗的條件下,完全停止流動時的溫度稱為凝固點。它是在低溫下保證機油流動性和過濾性的指標。
內燃機用的機油的凝固點在(-35~-5)℃之間。通常粘度高的機油其凝固點也高。
(5)熱氧化安定性 熱氧化安定性是指機油在高溫下抵抗氧化的能力。因為機油在高溫狀態下容易氧化生成各種酸類、膠質和瀝青質等。氧化變質的機油色澤暗黑、粘度高、酸性大,有膠狀沉積物析出,造成機油濾清器堵塞、活塞環粘結等故障。為了抗氧化作用,通常在機油中加人添加劑以提高機油的熱氧化安定性。
(6)酸值和腐蝕度 酸值表示機油中含酸性物質的多少。酸值是以中和1克機油中含有的酸性物質所需要的氫氧化鉀(KOH)的mg數。酸性物質一般來源于機油加工過程中形成的,或者在使用過程中氧化變質生成的有機酸。機油含有酸性物質對柴油機件有腐蝕作用,在高溫下更為嚴重,因此,必須限制。根據 標準(GB391-64)規定,用腐蝕度來評價機油的腐蝕性。即將鉛片放在14o℃溫度下受機油和空氣間斷作用10小時,以鉛片的重量損失(g/m2)來評定。
(7)殘炭量和灰分 機油中的殘炭量和灰分用所含的百分數來評定,要求越低越好。
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