柴油发电机组速度控制系统的仿真研究

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楼主 2022-02-16 19:06:32
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上柴发电机组厂家

  理论研究柴油发电机组速度控制系统的仿真研究何伟,陈钢(湖北工学院,湖北武汉430068)能的模糊控制系统。详细讨论了用Matlab进行模糊控制器设计的方法,并对它们的控制性能用Ma-lab进行了仿真研究和比较。

  22:柴油发电机组用柴油机的转速直接影响到发电电压的频率,应尽量使其保持稳定。根据有关标准,其瞬态调速率应小于5%而稳态调速率应小于2%.但是由于发电机负载是经常变化的,这必然会引起柴油机转速的波动。因此,对其转速进行有效控制就显得非常重要。以下介绍几种控制系统。

  1调速系统运动方程组1.1刚性反馈调速系统运动方程组//柴油机的运动方程//离心速度感应器的运动方程/刚性反馈执行机构运动方程1.2恒速反馈间接作用调速系统运动方程组Ta*f+T,= 1.3模糊控制系统电液伺服执行机构运动方程组。

  Tsf+BZ;//恒速反馈液压伺服器运动方程(上述运动方程中有关参数的说明曲轴角速度的相对偏差;ZBosh油旁柱塞转角偏差;a-机组负载的相对偏差;Ta-机组加速时间常数;Tg-机组转速恢复常数;Ts-刚性反馈常数;B-伺服器时间常数;u-模糊控制器的输出电压偏差。)2模糊控制环节的设计21采用二维模糊控制器。输入为速度偏差E及其导数EC,输出为电压u其模糊词集和论域均分*66和一3,3.其棣属函数如~所示。

  EC;同时引进输出比例因子h,令h=300 *E.这样当E较大时,模糊控制器的输入E及输出u均较大。反之则较小。这样系统便获得了一定的自适应能力,改善了系统的控制性能。

  利用Matkb进行仿真及结果分析。负载变化输入为0到一1的阶跃函数,即负载变化为100%仿真参数:102,P=1.13调速系统框图及仿真波形4结果分析由仿真结果可以看出,采用模糊控制系统可以得到较快的动态响应及较低的稳态误差。其瞬态调速率小于4%,而稳态调速率小于2%.而恒速反馈间接作用调速系统的瞬态调速率大于8%.且模糊控制系统对系统参数的变化有较强的适应能力(当Ta由3变为20时,恒速反馈间接作用调速系统10s后还不稳定,而模糊控制系统在2s后即稳定下5实际应用效果我们将上述模糊控制策略方案用于康明斯250kW柴油发电机。它的额定转速为15⑴i/min.我们在实验中,用8051单片机,通过AD650芯片,采用压频转换的方法采集装在飞轮上的电磁传感器的信号。将模糊控制策略制成控制数据表放在单片机中。然后用查表、比较的方式控制装在PT泵的EFC空腔中的执行器的输入电流的大小,代替它原来的电子调速器。在空载条件下的实验数据表明:柴油机的瞬态转速*大为1 528(/min)瞬态调速率小于2%;*大稳态转速为1513(r/min),*小稳态转速为1494(/min)稳态调速率小于1%. 6结论柴油发电机实际上是一种带延时环节的非线性系统。采用恒速反馈间接作用调速系统比较复杂且适应能力不强。而采用PLC或微机进行模糊控制,可使其与智能化控制融为一体,简化系统结构且可以获得较好的控制效果及一定的适应能力。

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