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介紹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。




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發電機組的連桿組由連桿體、連桿蓋、螺栓和軸承組成 連桿組由連桿體、連桿蓋、連桿螺栓和連桿軸承組成,有錳合金結構鋼鍛造而成,并經過淬火、回火和噴丸處理。 連桿小頭用來安裝活塞銷。連桿小頭內壓有兩個襯套,兩個襯套之間的間隙行程凹槽,桿身的油道彼此相通,有桿身孔中進入的機油送到小頭以潤滑活塞銷和襯套。小頭呈楔形,可減輕連桿的重量,并且可使冷卻活塞頂部的機油落下來再次潤滑活塞銷。 連桿桿身連接著連桿的小頭和大頭。桿身呈工字形斷面,這樣既減輕連桿的重量,又保證連桿有足夠的剛度和強度。桿身中間有潤滑小頭的油道,油道在大頭一端偏離連桿中心,其目的是提高軸承的承載能力,當活塞在上止點爆發壓力 時,曲軸上的壓油孔正好對準連桿桿身的油孔,這樣能給活塞銷以充足的潤滑,可延長活塞銷的使用壽命。 連桿大頭為平切口式,連桿蓋和連桿體有兩個圓柱銷定位,并由螺釘依靠精密加工的螺紋將其緊固在兩桿體上(設鎖緊裝置),連桿螺釘的緊力矩為190~203N·m。 在康明斯柴油機上采用兩種不同形式的連桿。這兩種形式的連桿式完全能互換的,并能夠安裝到相同的發動機上。 早期設計的連桿在桿身和蓋上裝有兩個裝配定位環。這種連桿在桿身和蓋上僅有一處平衡臺。現在設計的連桿桿身和連桿蓋上則裝有四個單位環。這種連桿在桿身和蓋上各有一處平衡臺。 連桿大頭中裝有連桿軸承,采用耐磨合金軸瓦。鋼背上面為銅鉛合金層,其合金厚度為0.5mm。其次是捏層,厚度為0.01mm,用以提高覆蓋層的結合性。上面為鍍有銅鉛合金層,提高了軸承承受負荷的能力和耐疲勞性,還具有良好的減磨性和耐蝕性。所以對于鍍有電鍍層的軸瓦,應不就行鏜削或刮削,否則將鍍層搪掉,就完全去原來加覆蓋層的意義了。 在康明斯柴油機上采用了兩種不同的連桿軸瓦。現在的連桿軸瓦比早期的連桿軸瓦具有更大的承載能力,不要將新的和舊的軸瓦混裝在同一連桿上。不同的連桿軸瓦可以從連桿軸瓦背面的零件號來加以識別。永遠不要再同一根連桿上混裝不同型號的軸瓦。




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