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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。
?。保背R?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(guò)對(duì)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(lái)改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
1.3變速度積分PID控制
下面是變速度積分PID控制系統(tǒng)仿真框圖。
1.4模糊PID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(dòng)識(shí)辨被控過(guò)程參數(shù)、湖南婁底本地自動(dòng)整定控制參數(shù),能夠適應(yīng)被控過(guò)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(jiǎn)單、湖南婁底本地魯棒性強(qiáng)、湖南婁底本地可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。這使得自適應(yīng)PID控制成為過(guò)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(jì)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?cè)O(shè)計(jì)的FIS結(jié)構(gòu)連接起來(lái),就可以對(duì)它進(jìn)行仿真研究了,系統(tǒng)仿真框圖的建立關(guān)鍵是對(duì)PID三個(gè)參數(shù)Kp,Ki,Kd的整定,這必須考慮到不同時(shí)刻三個(gè)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、湖南婁底本地響應(yīng)速度、湖南婁底本地超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)精度等各方面來(lái)考慮Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊規(guī)則表。
?。ǎ保┍壤禂?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(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。Kp取值過(guò)小,會(huì)降低調(diào)節(jié)精度,使響應(yīng)速度變慢,延長(zhǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間,使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特征變壞。
(2)積分作用系數(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(guò)大,在響應(yīng)過(guò)程的初期會(huì)產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象,從而引起響應(yīng)過(guò)程的較大超調(diào)。但Ki過(guò)小會(huì)使系統(tǒng)的靜態(tài)誤差難以,影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。
?。ǎ常┪⒎值淖饔孟禂?shù)Kd的作用是改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征,其主要作用是在響應(yīng)過(guò)程中抑制偏差向任何方向的變化,對(duì)偏差變化進(jìn)行提前預(yù)報(bào)。但Kd過(guò)大,會(huì)使響應(yīng)過(guò)程提前制動(dòng),延長(zhǎng)了調(diào)節(jié)時(shí)間,而且會(huì)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?duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究
建立了系統(tǒng)的仿真框圖后,就可以對(duì)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(shí)的仿真效果。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真有助于我們對(duì)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(duì)系統(tǒng)的研究有積極作用。
系統(tǒng)仿真圖通過(guò)MATLAB中的模糊控制箱實(shí)現(xiàn),同時(shí)根據(jù)自己控制系統(tǒng)的具體特點(diǎn)和要求來(lái)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(guò)改變積分項(xiàng)的累加速度,使得它和偏差大小相適應(yīng),偏差大的時(shí)候,積分慢;偏差小時(shí),積分快,這就可以減少超調(diào),同時(shí)更好地靜差。
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箱式發(fā)電機(jī)組市場(chǎng)前景很廣闊
箱式發(fā)電機(jī)組主要是指有防護(hù)箱體的機(jī)組,主要分為:靜音箱式、湖南婁底當(dāng)?shù)丶b箱式、湖南婁底當(dāng)?shù)胤烙晗涫揭约胺脚撾娬镜?。主要特點(diǎn)有:噪音低、湖南婁底當(dāng)?shù)匾苿?dòng)性強(qiáng)。隨著城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展,電力設(shè)施對(duì)施工電源、湖南婁底當(dāng)?shù)貍溆秒娫?、湖南婁底?dāng)?shù)乇U想娫吹囊笠膊粩嗟?,尤其是在噪音的處理、湖南婁底?dāng)?shù)赝庥^的設(shè)計(jì)、湖南婁底當(dāng)?shù)卦O(shè)備的吊裝等主要性能特點(diǎn)要求更高。
通信行業(yè)用發(fā)電機(jī)組正逐步采用靜音箱式機(jī)組來(lái)替代開(kāi)架式機(jī)組,主要是因?yàn)殚_(kāi)架式機(jī)組的機(jī)房建設(shè)、湖南婁底當(dāng)?shù)匕惭b、湖南婁底當(dāng)?shù)卦胍籼幚淼荣M(fèi)用大大超過(guò)開(kāi)架與靜音(同型號(hào)機(jī)組)的差價(jià),并且省去了機(jī)房設(shè)計(jì)安裝的大部分時(shí)間,所以通信行業(yè)在未來(lái)更加青睞靜音箱式發(fā)電機(jī)組。
柴油發(fā)電機(jī)組做為一種小型發(fā)電設(shè)備,一直是野外施工電源的 。由于野外施工的環(huán)境因素不確定以及機(jī)房建設(shè)的成本一直在,并且在野外施工安裝條件不夠好等多種因素,開(kāi)架式機(jī)組正在逐步淘汰。在用的開(kāi)式機(jī)組大部分為前期購(gòu)買的設(shè)備,新增機(jī)組大部分為箱式機(jī)組。尤其是集裝箱式機(jī)組,體積大、湖南婁底當(dāng)?shù)乜衫每臻g多,在設(shè)計(jì)時(shí),大部分是前端是發(fā)電機(jī)房,后端是施工人員的休息室,更加利于野外施工。
租賃行業(yè)更加青睞防雨箱式機(jī)組。由于租賃行業(yè)的特殊性,大部分租賃用戶對(duì)機(jī)組只是使用,不管白天黑夜、湖南婁底當(dāng)?shù)毓物L(fēng)下雨,只要機(jī)器在轉(zhuǎn)、湖南婁底當(dāng)?shù)仉妷赫?,很少有人去看管機(jī)器,所以國(guó)內(nèi)的大部分租賃商在新增設(shè)備時(shí),多數(shù)是購(gòu)買箱式機(jī)組,或者對(duì)開(kāi)始機(jī)組進(jìn)行改造。
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