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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。   1.2不完全微分PID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(dòng)識(shí)辨被控過程參數(shù)、自動(dòng)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(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng)、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(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,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、響應(yīng)速度、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。  ?。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。  ?。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(huì)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(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過大,會(huì)使響應(yīng)過程提前制動(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。   2對(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(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。   下面比較一下常規(guī)PID控制和不完全微分PID控制的區(qū)別。不完全微分就是在PID算法中引入了一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié),使得系統(tǒng)性能得到改善,在改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的時(shí)候又盡量減少高頻干擾。    介紹模糊自適應(yīng)控制和常規(guī)PID的比較,并對(duì)模糊自適應(yīng)控制的仿真進(jìn)行分析。這些都是基于前面建立的柴油發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)模型的   可見模糊PID控制器和常規(guī)PID控制相比,它使得系統(tǒng)響應(yīng)的超調(diào)時(shí)間減小,曲線更平整,反應(yīng)時(shí)間加快了,控制效果明顯更好了。同時(shí)模糊PID控制器在控制過程前期具有模糊控制器的特點(diǎn),而在控制過程后期具有PID調(diào)節(jié)器的所有優(yōu)勢(shì),是一種性能優(yōu)良的控制器,所以在實(shí)際使用中可以選用模糊自適應(yīng)控制方法。


柴油機(jī)故障分析判斷原則 柴油機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),操作人員應(yīng)仔細(xì)、及時(shí)地分析故障的特征,判斷其產(chǎn)生的原因,一般按如下原則進(jìn)行: 1)判斷故障要有整體性,排除故障要有性。進(jìn)行故障檢修作業(yè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,要把柴油機(jī)看成一個(gè)整體(一個(gè)系統(tǒng)),而不能當(dāng)做一組組件。一個(gè)系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)或零部件有故障,必然要涉及其他系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)或零部件。因此,對(duì)于各個(gè)系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)或零部件的故障不能 孤立地對(duì)待,而必須考慮對(duì)其他系統(tǒng)的影響及本身所受到的影響,從而以整體觀念來分析故障原因,并進(jìn)行的檢查排除。 故障發(fā)生的整個(gè)情況,應(yīng)向操作者了解,并作出必要的檢查和分析。柴油機(jī)分析故障的一般程序?yàn)椋毫私夤收犀F(xiàn)象→了解柴油機(jī)的使用狀況→了解維修史→現(xiàn)場(chǎng)觀察→故障分析與排除。 2)查找故障應(yīng)盡可能減少拆卸。拆卸只能作為在經(jīng)過縝密分析后采取的 手段。在決定采取這一步驟時(shí),一定要以結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)原理等知識(shí)作為指導(dǎo),并建立在科學(xué)分析的基礎(chǔ)上。在有把握恢復(fù)正常狀態(tài)和確信不會(huì)因此引起不良后果的情況下才能進(jìn)行。否則不僅會(huì)拖長(zhǎng)排除故障的時(shí)間,而且可能是發(fā)動(dòng)機(jī)遭到不應(yīng)有的損壞或產(chǎn)生新的故障。 3)切忌存僥幸心理和盲目蠻干。當(dāng)柴油機(jī)突然發(fā)生故障或一般已判定出故障的原因,而且故障將影響柴油機(jī)正常工作時(shí),應(yīng)及時(shí)停機(jī)檢查。當(dāng)判斷是較大故障或柴油機(jī)突然自行停機(jī)時(shí),應(yīng)及時(shí)地拆檢和修理。 對(duì)不能立即查明原因的故障,可以先將柴油機(jī)低速空載運(yùn)轉(zhuǎn),再觀察分析找出原因,以避免發(fā)生更大的事故。 當(dāng)遇到較嚴(yán)重的、可能造成破壞性損壞的故障征兆時(shí),切忌存僥幸心理,盲目蠻干。在沒有查找到故障原因并予以排除時(shí),不能輕易地起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),否則會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大故障損壞程度,甚至造成重大事故。 4)注重調(diào)查、研究、和合理分析。應(yīng)將每次出現(xiàn)的故障特別是大的故障原因排除方法,記錄在柴油機(jī)的運(yùn)行簿上,供下次檢修參考。 調(diào)查、研究和了解柴油機(jī)的使用管理和維修方面的過程和現(xiàn)狀,主要看該機(jī)常出些什么故障、發(fā)生在什么部位;檢修中更換了哪些機(jī)件;檢驗(yàn)和裝配的間隙數(shù)據(jù)等。對(duì)現(xiàn)狀的了解,主要是在柴油機(jī)在故障出現(xiàn)前后觀察到哪些現(xiàn)象,已經(jīng)采取過哪些措施、效果如何等。通過對(duì)這些問題的了解,把思路引導(dǎo)到產(chǎn)生故障可能性大的方向上去,便于作出正確的分析和判斷。 5)遵循“從簡(jiǎn)到繁、由表及里、按系分段、推理檢查”的原則,“從簡(jiǎn)到繁、由表及里”的含義比較明確,要求查找判斷故障時(shí)不要將故障看得很復(fù)雜,分析排除故障與一般的工作方法一樣,總是從簡(jiǎn)到繁、由近及遠(yuǎn)、由表及里地進(jìn)行?!鞍聪捣侄?、推理檢查”則要求有層次、符合機(jī)理地去分析判斷故障。例如柴油機(jī)排氣冒黑煙的故障,主要與兩個(gè)系統(tǒng)有關(guān),一是進(jìn)、排氣系統(tǒng),二是燃油系統(tǒng)。進(jìn)、排氣系統(tǒng)是供氣不足,還是泄露太多?燃油系統(tǒng)是油量過多,還是霧化質(zhì)量、噴油壓力和噴油時(shí)間方面的原因。然后按系統(tǒng)逐一檢查,檢查一項(xiàng)排除一個(gè)疑點(diǎn),逐步縮小故障范圍, 找出故障的真正原因。



柴油發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的襝查 柴油機(jī)的冷耳系統(tǒng)主要檢查散熱水箱、水泵、節(jié)溫器和風(fēng)扇皮帶的松緊度等。 1.散熱水箱的栓查 檢查之前應(yīng)先把水垢徹底干凈,然后進(jìn)行試驗(yàn)。 水箱漏水臨查方法常是注入熱水,檢查其漏水部位,但細(xì)小的微漏不易發(fā)現(xiàn),可采用下 而方法才臨查的。 (1)水壓法檢查:將散熱水箱各個(gè)進(jìn)出水孔堵住,只留一個(gè)進(jìn)水孔,用手壓水泵,把水從進(jìn)水孔壓入水箱中,在(98.1~147)kPa壓力下,持續(xù)(3~5)min,檢查各接縫處或水管有無滲水和漏水現(xiàn)象。 (2)氣壓法檢查:將水箱平放在盛滿水的水槽中,然后向進(jìn)氣孔打氣,氣壓在(49~98)kPa,注意觀察水面,如有裂縫即可看到一連串的氣泡冒出水面。 經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)漏水處做上記號(hào),以供修理。水箱水管在上下水室接合處開焊漏水,打磨干凈后,用專用烙鐵將焊錫熔化焊牢。若水箱外層漏水,打磨干凈后,涂氧化鋅,用烙鐵進(jìn)行焊補(bǔ)。壓傷變形的散熱片,可用梳狀的專用工具進(jìn)行矯直。 2.水泵的檢查 檢查水泵的軸頸及各孔的磨損,可用游標(biāo)卡尺及內(nèi)徑千分表來測(cè)量;外殼的裂紋,除作外表觀察檢查外,對(duì)細(xì)小的裂縫,可在柴油機(jī)處于熱狀態(tài)時(shí)涂一層 ,經(jīng)(5~10)分鐘后,觀察裂縫部位。 3.節(jié)溫器的檢查 將節(jié)溫器放在熱水中進(jìn)行檢查,在(68~72)℃時(shí)應(yīng)開始開啟,(80~85)℃時(shí)應(yīng)完全開放。若已失效或誤差過大一般應(yīng)予更換。 4.風(fēng)扇皮帶公緊度的調(diào)整 檢查時(shí)風(fēng)扇輪和充電機(jī)皮帶輪的中部用手指壓下,按下的距離一般為(10~15)mm,超過此范圍,可松開支架的固定螺絲,扳動(dòng)充電機(jī),使其張力調(diào)整合適后再扭緊螺絲即可。




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