张永生 马运义

中国舰船研究设计中心，湖北 武汉430064

基于PID的船用汽轮机功频控制系统

张永生 马运义

中国舰船研究设计中心，湖北 武汉430064

根据船用汽轮机的热力学原理与汽轮机功率模型，设计一种基于常规PID的船用汽轮机功频控制系统，并运用Matlab／Simulink仿真模块对其进行仿真计算。结果表明，当二回路负荷发生变化时，该控制系统可通过调节汽轮机的进汽量，使汽轮机的功率能够快速跟踪发电机功率的变化，并维持汽轮机的转速（频率）不变。

汽轮机；功率；频率；PID

1 引言

汽轮机功频控制系统是汽轮机普遍采用的控制系统，国内外学者对汽轮机的数学模型与控制系统均进行了大量研究。张杨伟等［1］建立了船用核汽轮机实时仿真的两相流模型，对变化负荷工况下船用核汽轮机装置的动态特性进行了计算。文献［2］介绍了船用汽轮机的数学模型，包括进气量、机械效率、功率以及转速模型，并在此基础上提出了一种基于神经网络的调速系统。Son［3］基于船用汽轮机推进电力装置MST 23，采用传递函数法研究了船用汽轮机推进装置的动态特性。以上文献均侧重于汽轮机模型的研究。而苏杰［4］等提出的将鲁棒广义预测自校正控制算法应用于汽轮机的转速控制，则可提高汽轮机系统的鲁棒稳定性，对汽轮机模型的不确定性具有良好的适应性和鲁棒性。孙建华等［5］与Han等［6］将模糊控制和常规PID控制相结合，实现了汽轮机转速的快速跟踪和稳定控制，但他们没有同时考虑汽轮机转速与功率的耦合关系。……