船舶主机缸套冷却水温度灰色预测模糊PID控制
2011-02-09徐红明姚建飞陈逸宁
重庆交通大学学报(自然科学版) 2011年3期
徐红明,姚建飞,陈逸宁
(1.浙江交通职业技术学院,浙江杭州 311112;2.浙海海运有限公司,浙江 杭州 310013)
船舶主机缸套冷却水温度灰色预测模糊PID控制
徐红明1,姚建飞1,陈逸宁2
(1.浙江交通职业技术学院,浙江杭州 311112;2.浙海海运有限公司,浙江 杭州 310013)
针对船舶主机缸套冷却水温度控制系统的大惯性、纯滞后和时变性特点,提出了将等维新息灰色预测控制与模糊自调节PID控制相结合的新型控制策略,这种控制器可根据系统预测误差和变化率自动调整控制器参数,使控制器对系统响应具有适应性。仿真结果表明:灰色预测模糊PID控制比常规的PID控制与模糊PID控制有更多的优越性,自适应能力强,超调适中,具有更好的动、静态特性。
控制器;缸套冷却水;灰色预测;模糊PID控制;仿真
缸套冷却水温度是船舶柴油机一个重要的热工参数,温度过高易使缸壁内表面的滑油膜迅速蒸发,缸壁磨损加剧,冷却水腔内发生汽化及阻水橡皮圈老化漏水等现象,温度过低则会增加热损失、增大热应力和加重酸性腐蚀,精确的控制冷却水温度,对于减小热应力,提高柴油机的动力性能和使用寿命具有重要意义。主机缸套冷却水温度控制系统是一个具有大惯性、纯滞后和时变性特点的非线性系统,传统的PID控制属于“事后控制”,在船舶运行工况发生变化时,容易导致较大的超调量和较长的调节时间,影响系统的控制品质。文献[1]提出了在PID控制的基础上,引入以船舶主机输出“功率”作为反映缸套冷却水热负荷扰动信号的前馈控制,以减小缸套冷却水出口温度的动态偏差,但前馈控制受模型精度限制,不能克服系统中不可测量的干扰影响。……
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