某型動力裝置機槳匹配控制系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代船舶的不斷大型化和多樣化，船舶航行對動力裝置的性能提出了更高的要求，研究動力裝置機槳之間的匹配關系對進一步提高航行特性顯得尤為重要。本課題融合燃氣輪機建模、PID控制算法、Matlab仿真以及人機交互GUI等技術，搭建了某船舶動力裝置模型，采用新型PID控制算法對包括燃氣輪機動力渦輪轉速和螺距角的控制系統(tǒng)進行了仿真，有效地提高動力裝置的快速性和穩(wěn)定性。
　　本文以某型氣墊船三軸燃氣輪機及空氣螺旋槳構成的動力裝置推進系統(tǒng)為研

2、究對象，基于模塊化設計思想，分析并研究了動力裝置各個部件的組成模塊；依靠Matlab/Simulink仿真平臺，建立了動力裝置各個模塊的數(shù)學模型；基于Matlab/GUI平臺開發(fā)的某型動力裝置模擬仿真軟件，實現(xiàn)了通過人機交互界面操控控制系統(tǒng)的目標。本文通過比較分析位置式、增量式和模糊增量式三種PID控制器之間的差異，提出模糊控制器在Matlab/Fuzzy模塊中的具體實現(xiàn)過程，并針對動力渦輪轉速和螺距角部分制定控制方案，分別采用增量式和

3、模糊增量式PID兩種控制算法對動力渦輪轉速、螺距角進行仿真，并對兩種控制效果進行比較分析，分別在變工況和變螺距兩種控制方式下對某型動力裝置控制系統(tǒng)系統(tǒng)進行了仿真。
　　仿真研究結果表明：針對動力渦輪轉速和螺距角控制系統(tǒng)制定的方案，采用簡化的某型動力裝置推進系統(tǒng)的數(shù)學模型和模糊增量式PID控制算法，在變工況和變螺距時可以實現(xiàn)機槳匹配，提高了裝置的快速性和穩(wěn)定性。
　　本論文的仿真研究結果，可為后續(xù)動力裝置推進系統(tǒng)控制系統(tǒng)的設計