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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、山東淄博本地自動整定控制參數,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、山東淄博本地魯棒性強、山東淄博本地可靠性高的優點。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、山東淄博本地響應速度、山東淄博本地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。
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柴油發電機的回油螺釘裝配錯誤導致無法加速
(1)故障現象 有一部東風EQ1118G型汽車,柴油機因起動困難,VE型分配式噴油泵泵頭柱塞磨損而更換了新泵頭,并進行了校正。之后,將噴油泵安裝到車上,排盡油路中的空氣,柴油機起動后怠速運行正常。可是,在怠速的基礎上卻加不上速,即柴油機轉速不僅不提高,而且有熄火的趨勢。數次試驗均如此,將噴油泵從車上拆下來重新進行校正,結果依舊。
(2)故障查找分析 將重新測試的噴油泵安裝到車上,當安裝噴油泵上的回油管時,發現回油螺釘是一個一般的空心螺釘。又經仔細檢查發現柴油濾清器出油口上安裝的是回油螺釘。在柴油濾清器進油口上安裝的是出油口上的空心螺釘。
事實上,噴油泵上的回油螺釘與一般的空心螺釘是不同的。其回油孔有節流作用。而柴油濾清器出油口上的空芯螺釘與一般的空心螺釘也不一樣,在其上面還有一個小空心螺釘,這個小空心螺釘是用于柴油濾清器放空氣。當上述3個不同空心螺釘的位置安裝錯誤后,將對進入噴油泵泵腔內的柴油進行節流,造成進入噴油泵內的柴油量大量減少。進入噴油泵內的柴油量能夠維持著怠速運轉,但是在怠速運轉的基礎上,再增加柴油機轉速時其油量就不夠用了,故導致柴油機無法加速。
(3)故障排除 重新按要求裝復回油螺釘、山東淄博本地空心螺釘等到正確位置,故障。
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