某型動(dòng)力裝置機(jī)槳匹配控制系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代船舶的不斷大型化和多樣化，船舶航行對動(dòng)力裝置的性能提出了更高的要求，研究動(dòng)力裝置機(jī)槳之間的匹配關(guān)系對進(jìn)一步提高航行特性顯得尤為重要。本課題融合燃?xì)廨啓C(jī)建模、PID控制算法、Matlab仿真以及人機(jī)交互GUI等技術(shù)，搭建了某船舶動(dòng)力裝置模型，采用新型PID控制算法對包括燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速和螺距角的控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，有效地提高動(dòng)力裝置的快速性和穩(wěn)定性。
　　本文以某型氣墊船三軸燃?xì)廨啓C(jī)及空氣螺旋槳構(gòu)成的動(dòng)力裝置推進(jìn)系統(tǒng)為研

2、究對象，基于模塊化設(shè)計(jì)思想，分析并研究了動(dòng)力裝置各個(gè)部件的組成模塊；依靠Matlab/Simulink仿真平臺，建立了動(dòng)力裝置各個(gè)模塊的數(shù)學(xué)模型；基于Matlab/GUI平臺開發(fā)的某型動(dòng)力裝置模擬仿真軟件，實(shí)現(xiàn)了通過人機(jī)交互界面操控控制系統(tǒng)的目標(biāo)。本文通過比較分析位置式、增量式和模糊增量式三種PID控制器之間的差異，提出模糊控制器在Matlab/Fuzzy模塊中的具體實(shí)現(xiàn)過程，并針對動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速和螺距角部分制定控制方案，分別采用增量式和

3、模糊增量式PID兩種控制算法對動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速、螺距角進(jìn)行仿真，并對兩種控制效果進(jìn)行比較分析，分別在變工況和變螺距兩種控制方式下對某型動(dòng)力裝置控制系統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。
　　仿真研究結(jié)果表明：針對動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速和螺距角控制系統(tǒng)制定的方案，采用簡化的某型動(dòng)力裝置推進(jìn)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和模糊增量式PID控制算法，在變工況和變螺距時(shí)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)槳匹配，提高了裝置的快速性和穩(wěn)定性。
　　本論文的仿真研究結(jié)果，可為后續(xù)動(dòng)力裝置推進(jìn)系統(tǒng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)