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船舶柴油发电机建模与转速云模型控制研究
| 论文题名： | 船舶柴油发电机建模与转速云模型控制研究 |
| 关键词： | 柴油发电机;转速控制;云模型;容错控制;船舶电力系统 |
| 摘要： | 在现代船舶电力系统中，其电力来源最为常见的是柴油发电机系统。随着船舶的吨位越来越大以及船舶大功率负载的不断增多，因此对船舶电力系统稳定性的要求也逐渐提高。船舶柴油发电机转速控制性能将直接影响电力系统的稳定性。本文以船舶柴油发电机为研究对象，重点研究了船舶柴油发电机转速控制系统的数学建模和基于云模型理论的智能控制算法。本文主要完成以下工作。 首先，本文分析了船舶柴油发电机系统的结构和工作原理，分别对柴油机、调速系统、励磁系统、同步发电机以及负载进行了深入的研究，建立了船舶柴油发电机系统的数学模型。并对典型的船用转速调节器UG-25+进行了建模仿真。 云模型具有将不确定性人工智能的模糊性和随机性有机结合，用来完成定性与定量之间的不确定转换的能力。本文针对船舶柴油发电机系统工况的复杂性、时变性和非线性特点，基于云模型控制规则的不确定性推理能力，设计了船舶柴油发电机转速云模型控制器，进行了仿真研究，并与模糊控制对比，结果表明云模型和模糊控制都能实现对柴油发电机转速的控制，但是云模型在超调量性能指标上优于模糊控制。另外，考虑到目前船用转速调节器大多使用常规PID控制方法，本文将云模型与常规PID结合，设计了转速云模型PID控制器，提高了控制器的自适应能力，仿真结果表明云模型PID控制算法具有更好的鲁棒性和动态性能。 最后，针对船舶柴油发电机的执行器和柴油机本身的某些故障，在本文设计的云模型PID控制器的作用下，进行转速控制仿真实验，结果表明该控制器具有一定的容错控制能力。 |
| 作者： | 曲志明 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 李晖;刘义 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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