基于模糊-PID控制的船舶柴油机调速系统的仿真研究

随着单片机技术和控制技术的发展,柴油机的调速器也开始由传统的机械式 调速器向电子调速器方向发展,国内外相继开发了多种电子调速系统。这些调速 系统大都采用PID控制技术,它虽然具有结构简单、可靠稳定等特点,但它常不 能有效克服负载、模型参数的大范围变化及其非线性因素的影响,因此它不能保 证柴油机在任何工况下都以较优的性能运行。 本文以MATLAB/SIMULINK软件为平台,开发出了柴油机速度控制策略的设 计与仿真软件。作者首先在该软件平台上搭建起一个MAN-B&W6S60MC低速增 压柴油机的准线性控制模型,为控制策略的设计与验证提供了一个良好的被控对 象。然后对该模型进行了传统的PID控制和模糊控制的仿真研究;在分析了经典 PID控制算法和模糊控制算法存在的问题的基础上,针对两种方法中存在的不足, 将两种方法综合起来,取长补短,提出一种比较完善的模糊PID控制器参数自整 定算法,建立了智能的模糊自整定PID控制器,实现了PID控制参数的在线自整 定。仿真结果显示,柴油机的控制效果得到了显著的提高,特别是在克服扰动(负 荷变化)方面效果明显。