主機燃油粘度的模糊自適應與基于LQ控制的研究.pdf

1、目前，船舶機艙過程控制(如主機燃油粘度控制系統(tǒng)(MEFOVCS)、冷卻水溫度控制等)中大多數(shù)仍沿用常規(guī)PID控制。我們知道，常規(guī)PID算法是最早發(fā)展起來的控制策略之一，由于其算法簡單、魯棒性好和可靠性高、P、I、D控制規(guī)律各自成獨立環(huán)節(jié)，因此被廣泛應用于工業(yè)過程控制<'[1]>。但是由于主機燃油粘度控制系統(tǒng)是一個具有非線性、時變不確定性、大遲延等特點的閉環(huán)系統(tǒng)，同時燃油還會受到一些環(huán)境和人為因素的影響，其粘度變化也是隨機的，這使得控制系

2、統(tǒng)的過程參數(shù)會發(fā)生緩慢變化，于是應用常規(guī)PID算法的控制器對于主機燃油粘度控制系統(tǒng)無法達到理想的控制效果。而先進控制技術(shù)在理論上已趨成熟，以及計算機軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，使之具備了取代常規(guī)控制的條件。為了提高船舶的管理水平，降低運營成本，提高船舶運營的安全性、可靠性和經(jīng)濟性，在真正意義上實現(xiàn)機艙綜合自動化，有必要對先進控制技術(shù)在機艙過程控制中的應用進行探索、研究和開拓。所以在本課題中，對采用模糊自適應PID控制器和基于線性二次型(LQ)最

3、優(yōu)控制的PID參數(shù)整定控制器來改善主機燃油控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)進行了研究。 本文首先對燃油粘度控制系統(tǒng)進行分析并分別對蒸汽換熱器、執(zhí)行機構(gòu)建立了數(shù)學模型，并在Simulink中建立了系統(tǒng)仿真模型，然后研究了燃油粘度控制系統(tǒng)的PID控制算法、模糊自適應PID控制算法和基于LQ最優(yōu)控制的PID整定方法，并利用Matlab軟件實現(xiàn)了對控制算法效果的仿真和比較分析。最后在半實物主機燃油控制系統(tǒng)中進行控制器運行實驗，實驗表明上述智能控