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介紹柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速方法
1面向Simulink數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)框圖
在建立了柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常規(guī)PID控制,變速積分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的調(diào)速系統(tǒng)框圖。
1.1常規(guī)PID控制
首先看常規(guī)PID控制,下面是它的系統(tǒng)仿真框圖,這是常規(guī)采用的PID控制系統(tǒng)圖,通過對真實(shí)控制系統(tǒng)繪制仿真框圖,觀察采用常規(guī)PID控制效果。
?。保膊煌耆⒎諴ID控制
下面是不完全微分PID控制系統(tǒng)仿真框圖,圖2不完全微分PID控制系統(tǒng)仿真框圖這是在常規(guī)PID基礎(chǔ)上進(jìn)行了不完全微分,這是用來改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
?。保匙兯俣确e分PID控制
下面是變速度積分PID控制系統(tǒng)仿真框圖。
?。保茨:齈ID控制
自適應(yīng)模糊PID控制是將自適應(yīng)控制的思想和常規(guī)PID控制器結(jié)合,吸收了自適應(yīng)控制和常規(guī)PID控制的優(yōu)點(diǎn)。首先它具備自適應(yīng)能力,能夠自動識辨被控過程參數(shù)、內(nèi)蒙古烏海本地自動整定控制參數(shù),能夠適應(yīng)被控過程模型參數(shù)的變化;其次它又具有常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡單、內(nèi)蒙古烏海本地魯棒性強(qiáng)、內(nèi)蒙古烏海本地可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。這使得自適應(yīng)PID控制成為過程控制中一種較為理想的控制方法?!? 如果用模糊控制箱設(shè)計出模糊控制器,再在Simulink中建立系統(tǒng)仿真模型,把模糊控制器模塊和我們設(shè)計的FIS結(jié)構(gòu)連接起來,就可以對它進(jìn)行仿真研究了,系統(tǒng)仿真框圖的建立關(guān)鍵是對PID三個參數(shù)Kp,Ki,Kd的整定,這必須考慮到不同時刻三個參數(shù)的相互作用和它們之間的關(guān)系。
下面從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、內(nèi)蒙古烏海本地響應(yīng)速度、內(nèi)蒙古烏海本地超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)精度等各方面來考慮Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊規(guī)則表。
(1)比例系數(shù)Kp的作用是加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度,提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。Kp越大,系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快,系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高,但容易產(chǎn)生超調(diào),可能會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。Kp取值過小,會降低調(diào)節(jié)精度,使響應(yīng)速度變慢,延長調(diào)節(jié)時間,使系統(tǒng)動態(tài)和靜態(tài)特征變壞。
?。ǎ玻┓e分作用系數(shù)Ki的作用是系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。Ki越大,系統(tǒng)的靜態(tài)誤差越快,但Ki過大,在響應(yīng)過程的初期會產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象,從而引起響應(yīng)過程的較大超調(diào)。但Ki過小會使系統(tǒng)的靜態(tài)誤差難以,影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。
(3)微分的作用系數(shù)Kd的作用是改善系統(tǒng)的動態(tài)特征,其主要作用是在響應(yīng)過程中抑制偏差向任何方向的變化,對偏差變化進(jìn)行提前預(yù)報。但Kd過大,會使響應(yīng)過程提前制動,延長了調(diào)節(jié)時間,而且會降低系統(tǒng)的抗干擾性能。下面是進(jìn)行模糊控制PID控制的系統(tǒng)仿真框圖。
?。矊ο到y(tǒng)進(jìn)行仿真研究
建立了系統(tǒng)的仿真框圖后,就可以對系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究,就可以比較采用常規(guī)PID控制和變積分PID控制,不完全微分PID控制,模糊自適應(yīng)PID控制的比較,并具體分析我們采用的模糊控制系統(tǒng)仿真框圖自適應(yīng)控制時的仿真效果。對系統(tǒng)進(jìn)行仿真有助于我們對柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的快速理解,并初步地分析出我們需要的控制參數(shù),對系統(tǒng)的研究有積極作用。
系統(tǒng)仿真圖通過MATLAB中的模糊控制箱實(shí)現(xiàn),同時根據(jù)自己控制系統(tǒng)的具體特點(diǎn)和要求來建立的,基本可以反應(yīng)控制系統(tǒng)的基本情況,可以起到很好的仿真模擬作用。
首先,比較常規(guī)PID控制和變積分PID控制,變速積分PID通過改變積分項的累加速度,使得它和偏差大小相適應(yīng),偏差大的時候,積分慢;偏差小時,積分快,這就可以減少超調(diào),同時更好地靜差。
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柴油發(fā)電機(jī)組飛輪故障的分析
柴油發(fā)電機(jī)的飛輪是轉(zhuǎn)動慣量很大的盤形零件,其作用如同一個能量存儲器。在做功行程中柴油機(jī)傳輸給曲軸的能量,除對外輸出外,還有部分能量被飛輪吸收,從而使曲軸的轉(zhuǎn)速不會升高很多。在排氣、內(nèi)蒙古烏海同城進(jìn)氣和壓縮三個行程中,飛輪將其儲存的能量放出來補(bǔ)償這三個行程所消耗的功,從而使曲軸轉(zhuǎn)速不致降低太多。
柴油發(fā)電機(jī)組飛輪常見的損傷形式是齒圈裂、內(nèi)蒙古烏海本地打壞,嚙合面磨損過多以及飛輪工作表面磨損起槽。維修時應(yīng)視飛輪損壞情況進(jìn)行。下面就為大家分析一下:
1,飛輪齒圈如果是單面磨損,可翻面使用,但齒邊需修正倒角。如果齒圈兩面均已磨損嚴(yán)重,或牙齒打壞、內(nèi)蒙古烏海本地斷裂,則應(yīng)更換齒圈。 更換齒圈可采用加熱法進(jìn)行。在裝配前,將齒圈放入加熱到300°C的機(jī)油中使齒圈膨脹,然后迅速將有倒角的一面朝向飛輪,趁熱壓入裝好。
2,飛輪的工作表面磨損起槽或呈波浪狀條紋,應(yīng)進(jìn)行磨削,其總磨削量應(yīng)不大于1.2mm。
3,若齒圈內(nèi)徑與飛輪過盈量過小或無過盈量時,可采用焊接法定位。焊接時,焊點(diǎn)不可過多,一般在齒圈圓周均勻布置3~4點(diǎn)即可,焊點(diǎn)長度應(yīng)在20~30mm范圍內(nèi),焊點(diǎn)平滑,堆焊量應(yīng)相等。
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柴油發(fā)電機(jī)組總體性能說明
柴油發(fā)電機(jī)組所配置之交流發(fā)電機(jī)全部為無刷自勵式NEWAGE(史丹福)發(fā)電機(jī),這樣可免除對滑環(huán)和電刷的保養(yǎng),又可使其工作可靠性更好,使用性能更優(yōu)越,同時,NEWAGE良好的絕緣性能和較高的防護(hù)等級確保了機(jī)組長時間無故障使用。交流發(fā)電機(jī)的定子鐵芯是用絕緣處理的矽鋼片疊壓而成為一個極其堅固的鐵芯,柴油發(fā)電機(jī)組能夠承受較大的振動和負(fù)載沖擊,交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)動磁場系統(tǒng),勵磁轉(zhuǎn)子/旋轉(zhuǎn)整流系統(tǒng)和冷卻風(fēng)扇等。轉(zhuǎn)子是機(jī)械加式成楔形并支撐在繞線端,這樣使其超速可高達(dá)2250rpm而不會損壞,整個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為動態(tài)平衡以保證其無振運(yùn)轉(zhuǎn)。一根高精度機(jī)械加工的軸穿過交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。
在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)驅(qū)動端是鋁鑄的離心式風(fēng)扇,把冷空氣抽到通過在非驅(qū)動端的百頁窗然后從驅(qū)動端相似的百頁窗式的罩排出,絕緣測試:在安裝好發(fā)電機(jī)后,應(yīng)首先檢查線圈的阻值,此時自動穩(wěn)壓器應(yīng)斷開,放置二極管可以臨時用電線短接,或者先斷開,所有的控制線路都要斷開。拆開中點(diǎn)和地之間的導(dǎo)線,用一個500V兆歐表或同類儀表測量從終端到地的阻抗,柴油發(fā)電機(jī)組到地的絕緣阻抗應(yīng)超過5M%26Omega,如絕緣阻抗少于5M%26Omega,必須對線圈進(jìn)行干燥處理,存放:當(dāng)交流發(fā)電機(jī)不使用時,濕氣將會進(jìn)線圈,為了 程度減少濕度凝結(jié),應(yīng)把發(fā)電機(jī)放在干燥通風(fēng)的地方。
可能的話, 用發(fā)熱線保持線圈的干燥。當(dāng)發(fā)電機(jī)從存放處移到安裝處時,應(yīng)檢查繞阻的絕緣程度,如果讀數(shù)低于存放前,就要對線圈進(jìn)行烘干處理,經(jīng)過干燥后若兆歐表讀數(shù)低于1M%26Omega,說明絕緣已損壞,需要修理才能再用。
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