柴油機調速系統(tǒng)的模擬與仿真研究.pdf

1、在火炮以及某些機車中，一般把柴油發(fā)電機作為其行進的動力機構或者為車內(nèi)用電設備提供電源。為了確保機車能夠穩(wěn)定的行進以及保證用電設備能夠處于一個良好的運行環(huán)境，就需要有一個穩(wěn)定的供給電源，而柴油發(fā)電機發(fā)出電能質量的好壞取決于柴油機輸出轉速的穩(wěn)定性，為了給機車提供一個良好的用電環(huán)境，有必要研究柴油機的轉速輸出特性。在實驗室環(huán)境下，以柴油發(fā)動機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電，會對實驗環(huán)境造成很大污染，并且操作起來也不太方便，因此，設計了用交流異步電機來

2、模擬柴油機并建立其MATLAB/SIMULINK仿真模型來研究柴油機轉速輸出特性。
　　首先，通過對柴油機的工作方式及其組成結構的了解建立了柴油發(fā)動機的動態(tài)數(shù)學模型，設計了變系數(shù)PID控制算法作為柴油發(fā)動機的轉速調節(jié)系統(tǒng)的控制算法，并在MATLAB/SIMULINK中建立柴油機轉速調節(jié)系統(tǒng)的仿真模型；其次，通過對三相異步電機工作方式的研究建立了異步電機在不同坐標系下的動態(tài)數(shù)學模型，選擇了矢量控制方法作為三相異步電機轉速調節(jié)系統(tǒng)的控

3、制算法，并在MATLAB/SIMULINK中建立了異步電機矢量控制調速系統(tǒng)的仿真模型；由于柴油機轉速調節(jié)的機械時間常數(shù)要大于異步電機轉速調節(jié)的機電時間常數(shù)，為了讓異步電機調速系統(tǒng)能夠去模擬柴油機調速系統(tǒng)，就需要通過一定的控制算法去調節(jié)異步電機的轉速輸出特性使之與柴油機轉速調節(jié)系統(tǒng)的轉速輸出特性相同，因此設計了模型參考自適應神經(jīng)網(wǎng)絡控制方法，以柴油機調速系統(tǒng)作為參考模型，用神經(jīng)網(wǎng)絡控制器替代異步電機矢量控制系統(tǒng)中的轉速PI控制器，通過異步

4、電機轉速輸出值與柴油機調速系統(tǒng)轉速輸出值之間的差值，不斷調整神經(jīng)網(wǎng)絡控制器的權值，最終使這個差值趨向于零，也就實現(xiàn)了用異步電機調速系統(tǒng)模擬柴油機調速系統(tǒng)的目的。
　　通過在MATLAB/SIMULINK中建立基于參考模型的自適應神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)以實現(xiàn)用異步電機轉速調節(jié)系統(tǒng)模擬柴油機轉速調節(jié)系統(tǒng)轉速輸出特性的仿真模型，根據(jù)在給定轉速突變以及突加突減負載時柴油機轉速調節(jié)系統(tǒng)和異步電機轉速調節(jié)系統(tǒng)的轉速輸出特性曲線對比圖可以看出，設計的