摘要: 船用柴油机调速系统的作用是在船舶柴油机的各种工况中，在因外界作业环境扰动影响而造成负荷变化的情况下，能及时地调整与变化负荷相匹配的喷油量，从而保证船舶柴油机在核定的转速稳定高效运行。船舶柴油机对于不同的工况有不同的转速要求和调速特... 展开 船用柴油机调速系统的作用是在船舶柴油机的各种工况中，在因外界作业环境扰动影响而造成负荷变化的情况下，能及时地调整与变化负荷相匹配的喷油量，从而保证船舶柴油机在核定的转速稳定高效运行。船舶柴油机对于不同的工况有不同的转速要求和调速特性的要求.应从柴油机状态与工作环境要求相匹配的角度来优化控制参数。PID控制算法具有易于工程实现、鲁棒性强的特点，非常适用于柴油机调速控制系统。但传统PID控制器的三个参数为根据经验公式离线整定，且无法匹配不同工况下对调速特性的不同需求，其控制效果无法实现最优，且控制器参数在船舶主柴油机负载扰动频繁的工况下无法及时调整，适应能力有待提高。针对上述问题，控制系统必须首先判断工作环境对调速特性的差异化要求，有针对性地求出最匹配工作环境的控制器参数，其次，针对工作环境中的不确定扰动因素，控制器参数必须能够实现在线调整。因此本文提出基于基础参数最优化的自适应控制算法，做如下工作： 1.对船舶柴油机常见负载变化工况进行分析，对不同工况提出不同的优化控制要求； 2.设计船舶主柴油机调速单闭环控制系统。针对工况识别需要读取大量船舶运行状态信息的要求，分析了信息共享机制，给出信号发送和接收的方法； 3.首先通过离线工程整定确定问题解空间搜索范围，再经遗传算法分别求得不同优化目标下的最优比例、积分、微分参数作为模糊PID控制器的基础参数； 4.设计二维模糊控制器，根据系统的实时状态输出比例、积分、微分参数的修正值修正基础参数，实现根据工况实时输出控制器参数。 本文自适应控制算法的遗传优化为离线整定，不占用控制系统资源，采用这种控制算法可根据工况特点优化控制器的基础参数，并可以在线对基础参数进行修正。仿真与实验结果均表明，应用此算法的柴油机调速系统的响应速度和抗干扰能力优于对比算法。 收起