船舶電力系統(tǒng)的建模與模糊控制研究.pdf

1、隨著船舶不斷地向大型化和自動化方向發(fā)展，作為現代船舶的重要組成部分，船舶電力系統(tǒng)也變得越來越復雜。船舶電力系統(tǒng)運行品質的好壞直接關系到船舶的航行安全和船員的生命安全；因此，對電力系統(tǒng)的控制質量和運行穩(wěn)定性提出了更高的要求。船舶電力系統(tǒng)是一個獨立而復雜的系統(tǒng)，具有時變性、非線性和強耦合性等特點，導致難以建立電力系統(tǒng)的精確數學模型。而傳統(tǒng)的控制方法一般適用于具有精確數學模型的系統(tǒng)，已難以滿足對船舶電力系統(tǒng)日益提高的控制要求。鑒于上述原因，需

2、要設計一種更為先進的方法，以提高對船舶電力系統(tǒng)的控制性能。
　　 本文首先建立了船舶電力系統(tǒng)的數學模型和Simulink仿真模型，并在此基礎上進行了船舶電力系統(tǒng)PID控制策略的協(xié)調控制仿真研究。仿真結果表明：在PID控制策略下，船舶電力系統(tǒng)各性能指標基本滿足我國船級社制訂的《鋼質海船建造及入級規(guī)范》的要求，但調節(jié)過程中超調量較大、波動時間較長。
　　 其次，本文通過廣泛閱讀國內外關于船舶電力系統(tǒng)控制方面的文獻，結合PID

3、控制和模糊控制各自的優(yōu)點，提出了一種能夠滿足船舶電力系統(tǒng)性能要求的模糊-PID控制器；并針對電力系統(tǒng)中的調速和勵磁系統(tǒng)分別建立了模糊-PID調速控制器和勵磁控制器。
　　 最后，用建立的調速與勵磁模糊-PID控制器替代船舶電力系統(tǒng)仿真模型中的PID控制器，在各種工況下進行了仿真試驗；并將仿真結果與在PID控制器作用下的仿真結果進行了對比分析。分析結果表明：在模糊-PID控制器作用下的船舶電力系統(tǒng)各性能指標符合《鋼質海船建造及入級