船用柴油机模糊-PID复合调速及快速控制原型研究.pdf

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1、第31卷第4期内燃机工程V01．31No．42010年8月ChineseInterhalCombustionEngineEngineeringAugust．2010文章编号：1000--0925(2010)04--0054--05310078船用柴油机模糊一PID复合调速及快速控制原型研究宋百玲1’2，费景洲2，宋恩哲2(1．东北林业大学交通学院，哈尔滨150040；2．哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，哈尔滨150001)ResearchonFuzzy—PIDCombinedSpeedGoverningandR

2、apidControlPrototypingofMarineDieselEngineSONGBai-lin91“，FEIJing-zhou2，SONGEn-zhe2(1．SchooloftheTraffic，NortheastForestryUniversity，Harbin150040，China；2．SchoolofPowerandEnergyEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Thefuzzy—PIDcomb

3、inedgoverningspeedcontrollerofthemarinedieselenginewasde—signed．AccordingtOthedifferentengineoperationconditions，thefuzzycontrollerandPIDcontrollerwereswitchedbyaswitchunit．InordertOachievesmoothlyswitching，aswitchingcontrollerwasdesigned．Throughdownloadofits

4、codetOthedSPACE／MicroAutoBoxcontroller，theswitchingfunctionsofthecon—trollerunderthestartandtheloadabruptchangeconditionswereverifiedusingtherapidcontrolprototy—ping．ComparedwiththerapidcontrolprototypingofconventionalPIDcontroller，thefuzzy-PIDcontrollercanac

5、hievebettercontroleffectatbothdynamicorsteadystatecharacteristics．0概述摘要：设计了船用柴油机模糊一PlD复合调速控制器，针对柴油机的不同工况，使模糊控制器和PID控制器通过切换开关进行切换，为了确保切换过程平稳，设计了切换控制器。将控制器下载代码到dSPACE／MicroAutoBox控制器内，利用快速控制原型进行了起动和负荷突变工况的试验验证，并与传统PID控制器快速控制原型结果进行对比。研究结果表明：模糊一PID控制器在动、稳态特性上均取得了

6、较好的控制效果。关键词：内燃机；船用增压柴油机；模糊-PID控制；快速控制原型Keywords：ICengine；marinechargeddieselengine；fuzzy-PIDcontroller；rapidcontrolprototyping中图分类号：TK423文献标识码：A目前大功率柴油机仍是船舶运输的主要动力，而且船舶航行的速度是通过调整柴油机的转速来改变的，所以船用柴油机的调速对整个船舶的运行至关重要。在船用柴油机的电子调速系统中，转速控制以PID控制方法居多[1]，但该方法对参数变化比较敏感。

7、对于船用柴油机而言，在不同的工况、工作环境和寿命周期内，运行参数会有较大的变化口]，因此传统的PID控制器用于船用柴油机调速存在着不足。模糊控制的特点是不要求控制对象精确的数学模型，根据控制规则组织控制决策表，由控制表决定控制量的大小，所以模糊控制具有控制灵活，适应性强，动态过程好的优点[3]，但模糊控制存在小偏差附近控制效果不好和稳态控制精度不高的缺点n]。模糊控制和PID控制相结合的复合控制用于船用柴油机调速，即柴油机在大偏差范围内采用模糊控制，而在小偏差范围内采用PID控制，这样能扬长避短，取得较好的动稳态

8、性能[5]。目前，针对模糊控制和PID控制相结合的研究多为利用模糊控制规则实时收稿日期：2008-12-01作者简介：宋百玲(1972一)，女。讲师。博士生，主要研究方向为动力机械自动控制，E‘mail：sbllht@163．corn。2010年第4期内燃机工程·55·调整PID控制参数嘲，而且研究多停留在离线仿真阶段，本文针对控制器V模式开发流程，进行了柴油机模糊一PI