面向多機組協(xié)調(diào)的汽輪機數(shù)字控制器設計.pdf

1、汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)是船用汽輪機必不可少的組成部分，它不但能夠保證船舶的正常航行、停泊、作業(yè)，而且能夠提高汽輪機組的可靠性、安全性以及經(jīng)濟性。當前大型艦船普遍采用多臺汽輪機組并用的方式，以保證船舶的動力輸出。傳統(tǒng)的汽輪機控制系統(tǒng)都是針對單一機組進行設計的，無法完成多臺汽輪機組的協(xié)調(diào)控制任務，從而造成了船舶過彎不夠靈活，艦載機起飛或著艦過程，艦面傾斜等問題。
　　本文針對這一實際問題，提出了一種能夠完成多臺汽輪機組協(xié)調(diào)控制任務的汽輪機數(shù)字

2、控制系統(tǒng)設計方案。通過對協(xié)調(diào)控制算法的研究與仿真，達到了船舶戰(zhàn)術機動、航態(tài)保持的目的，提高了船舶的生存能力，對艦載機起飛和著艦的過程起到一定的保護作用。
　　協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)分為人機交互界面、主控制器和協(xié)控制器三個部分：人機交互界面采用LabVIEW虛擬儀器技術實現(xiàn)，通過編寫PCI設備在Windows下的驅(qū)動以及LabVIEW調(diào)用動態(tài)鏈接庫等方式實現(xiàn)對自研PCI設備的讀寫操作，完成協(xié)調(diào)控制算法的執(zhí)行；主控制器基于PCI總線和FPGA進

3、行設計，外圍電路包括：數(shù)字量輸入輸出、模擬量輸入輸出、通信接口及存儲器模塊，完成多機組間轉速協(xié)調(diào)分配的任務；協(xié)控制器以DSP作為主控芯片，以電液執(zhí)行器作為被控對象，以位置傳感器模擬量信息作為閥位反饋信號，通過給定電流、電壓信號調(diào)節(jié)電液執(zhí)行器活塞位置，控制汽輪機進汽閥開度，達到單一汽輪機組轉速調(diào)節(jié)的目的。
　　本文通過對各種協(xié)調(diào)控制算法的研究與仿真，驗證了通過協(xié)調(diào)四臺機組轉速縮短船舶過彎半徑、減少過彎時間以及實現(xiàn)多臺機組轉速同步的可