船舶機(jī)艙過(guò)程控制系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展，船舶機(jī)艙過(guò)程控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度不斷提高，船舶燃油粘度控制系統(tǒng)，柴油機(jī)冷卻水溫度控制系統(tǒng)作為船舶機(jī)艙過(guò)程控制系統(tǒng)的重要組成部分，一直是船舶過(guò)程控制領(lǐng)域的重要研究課題。
　　本文以某先進(jìn)的萬(wàn)箱集裝箱船舶作為研究對(duì)象，首先分析了船舶機(jī)艙過(guò)程控制典型系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程及動(dòng)態(tài)特性，介紹了燃油粘度控制系統(tǒng)和冷卻水溫度控制系統(tǒng)的組成及工作原理，并依據(jù)能量守恒定律，熱力學(xué)原理等，建立了系統(tǒng)主要環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型，包括燃油粘度控制

2、系統(tǒng)的加熱器、測(cè)粘計(jì)、蒸汽調(diào)節(jié)閥等。其次，基于滑模變結(jié)構(gòu)控制算法具有快速響應(yīng)、對(duì)參數(shù)變化和擾動(dòng)不靈敏等優(yōu)點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了基于指數(shù)趨近律的滑模變結(jié)構(gòu)控制器，并應(yīng)用于燃油粘度控制系統(tǒng)和冷卻水溫度控制系統(tǒng)中，利用MATLAB/Simulink仿真工具，搭建系統(tǒng)仿真模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)控制算法效果的仿真。另外，本文針對(duì)滑模控制產(chǎn)生的高頻抖振現(xiàn)象，采用變指數(shù)趨近律對(duì)控制器進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化，并將改進(jìn)后的滑?？刂破髋c傳統(tǒng)PID控制器應(yīng)用于控制系統(tǒng)中進(jìn)行仿真對(duì)比

3、分析，結(jié)果表明改進(jìn)后的滑?？刂破餍Ч己?，具有較好的自適應(yīng)性和魯棒性。
　　在完成船舶燃油粘度控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模和控制仿真的基礎(chǔ)上，本文結(jié)合實(shí)船中燃油粘度控制系統(tǒng)的使用運(yùn)行情況，利用Visual C++編程軟件，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套燃油粘度控制模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。訓(xùn)練系統(tǒng)具有良好的可視化人機(jī)交互功能，能夠?qū)ο到y(tǒng)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和在線修改，故障設(shè)置，模擬系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的動(dòng)態(tài)過(guò)程。仿真結(jié)果表明該模擬訓(xùn)練系統(tǒng)能夠滿足可視化仿真教學(xué)培訓(xùn)要求，并應(yīng)用于輪