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介紹柴油發(fā)電機組調(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。首先它具備自適應(yīng)能力,能夠自動識辨被控過程參數(shù)、淄博博山當(dāng)?shù)刈詣诱刂茀?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、淄博博山當(dāng)?shù)佤敯粜詮?、淄博博山?dāng)?shù)乜煽啃愿叩膬?yōu)點。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、淄博博山當(dāng)?shù)仨憫?yīng)速度、淄博博山當(dāng)?shù)爻{(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。下面是進行模糊控制PID控制的系統(tǒng)仿真框圖。
?。矊ο到y(tǒng)進行仿真研究
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)進行仿真有助于我們對柴油發(fā)電機組調(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中的模糊控制箱實現(xiàn),同時根據(jù)自己控制系統(tǒng)的具體特點和要求來建立的,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。
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)動態(tài)特性的時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,并對模糊自適應(yīng)控制的仿真進行分析。這些都是基于前面建立的柴油發(fā)電機的系統(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)時間減小,曲線更平整,反應(yīng)時間加快了,控制效果明顯更好了。同時模糊PID控制器在控制過程前期具有模糊控制器的特點,而在控制過程后期具有PID調(diào)節(jié)器的所有優(yōu)勢,是一種性能優(yōu)良的控制器,所以在實際使用中可以選用模糊自適應(yīng)控制方法。
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你知道柴油發(fā)電機的泵噴嘴燃油系統(tǒng)分為哪三部分嗎
泵噴嘴燃油供給系統(tǒng)高壓部分主要山分配管、淄博博山驅(qū)動裝置和泵噴嘴組成。泵噴嘴一般均直接安裝在氣缸蓋上,低壓燃油由低壓輸油泵先送入氣缸蓋上的油道中,然后再分別向固定在缸蓋上的泵噴嘴供油。低壓燃油送人泵噴嘴,由泵噴嘴內(nèi)的柱塞在凸輪軸、淄博博山推桿、淄博博山搖臂及回位彈簧的作用驅(qū)動下往復(fù)運動,將低壓燃油升壓,然后由泵噴嘴噴出。
由于泵噴嘴是每缸一個,所以每個泵噴嘴上,均有一個控制泵噴嘴噴油提前角和噴油量的電磁閥,電磁閥由ECU控制其開啟和關(guān)閉時刻。由此可知,ECU必須有判缸信號和曲軸轉(zhuǎn)速信號,以便準(zhǔn)確掌握是哪個氣缸處于壓縮行程,并判斷活塞運動距上止點前的角度,然后才能控制該缸電磁閥的通斷,以保持發(fā)電機工況對噴油正時和噴油量的要求。
柴油發(fā)電機泵噴嘴可分為三部分,即高壓燃油形成部分、淄博博山燃油霧化噴射部分和電控電磁閥部分。
高壓燃油形成部分高壓燃油形成部分由凸輪、淄博博山柱塞和回位彈簧組成。凸輪在凸輪軸帶動下旋轉(zhuǎn),凸輪壓動泵噴嘴柱塞上下往復(fù)運動,使柱塞與套筒之間的容積發(fā)生變化,將泵腔內(nèi)的燃油形成高壓,并由泵噴嘴噴人氣缸。
泵噴嘴燃油供給系統(tǒng)的噴射過程包括高壓腔充注燃油階段、淄博博山預(yù)噴射階段、淄博博山主噴射階段和噴射結(jié)束階段。
①高壓腔充注燃油階段。這個階段的作用是向高壓腔充注燃油,為噴射循環(huán)做準(zhǔn)備。其工作過程如下:泵柱塞在彈簧壓力作用下向上移動,這樣使高壓腔內(nèi)容積擴大。泵噴嘴電磁閥不動作,電磁針閥處于靜止位置,供油管到高壓腔的通道打開,供油管內(nèi)的油壓使燃油流人高壓腔。
②預(yù)噴射階段。在主噴射階段開始之前,少量燃油在低壓下噴人燃燒室,使燃燒室內(nèi)的壓力和溫度上升,可以減少點火延遲(點火延遲是開始噴油和燃燒室內(nèi)壓力開始上升之間的時間),這段時間應(yīng)該短暫,否則在此期間噴油量大,壓力會突然上升并產(chǎn)生很大的燃燒噪聲。在預(yù)噴射循環(huán)和主噴射循環(huán)之間的“噴射間隔",燃燒室內(nèi)的壓力平緩上升,而不是一個突然的壓力上升,使得燃燒噪聲低,排放的氮氧化合物也少。
噴射凸輪通過搖臂將泵柱塞壓下,將高壓腔內(nèi)的燃油排出供油管。發(fā)電機ECU將給泵噴嘴電磁閥通電,在此時,電磁閥針閥被壓人閥座內(nèi),關(guān)閉高壓腔到供油管的通道,高壓腔內(nèi)開始產(chǎn)生壓力。當(dāng)壓力達到18MPa時,壓力高于噴射彈簧,玉力,噴射針閥上升
噴嘴針閥打開后,預(yù)噴射立即結(jié)束。上升的壓力使輔助柱塞下移,使高壓腔內(nèi)容積擴大。于是,壓力瞬時下降,噴嘴針閥關(guān)閉,此時,預(yù)噴射結(jié)束。輔助柱塞的下移增加了噴嘴彈簧的壓緊程度。在接下來的主噴射循環(huán),若想再次打開針閥,油壓必須比預(yù)噴射過程中的油壓高。
③主噴射階段。這個階段的作用是以高噴射壓力將燃油噴人燃燒室。空氣和燃油混合、淄博博山霧化良好,充分燃燒,從而減少排放污染并確保發(fā)電機率運轉(zhuǎn)。噴嘴針閥關(guān)閉后短時間內(nèi),高壓腔內(nèi)壓力立即重新上升。噴嘴電磁閥仍然關(guān)閉,泵柱塞下移。約30MPa時,燃油壓力高于噴嘴彈簧作用力,噴嘴針閥再次上升,主噴油開始。壓力上升到205MPa時,進人高壓腔的燃油多于經(jīng)噴孔噴出的燃油。柴油發(fā)電機 功率時的噴油壓力 ,高轉(zhuǎn)速時,噴人的油量也大,發(fā)電機 功率時的噴油壓力 。
當(dāng)發(fā)電機ECU停止給泵噴嘴電磁閥通電時,燃油被泵柱塞排出到供油管,壓力下降。噴嘴針閥關(guān)閉,噴嘴彈簧將旁通活塞壓回開始位置,主噴射循環(huán)結(jié)束。
④噴射結(jié)束階段。主噴射循環(huán)結(jié)束后,進人噴射結(jié)束階段。此時燃油壓力迅速下降,噴嘴迅速關(guān)閉。防止燃油在低噴射壓力下以大顆粒滴人燃燒室,造成燃燒不完全,排放污染嚴(yán)重。
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多臺發(fā)電機組并機的特點
1、淄博博山附近手動/全自動并機方式選擇。
2、淄博博山附近同步并機準(zhǔn)確,無沖擊,并機時間短(不超過3秒)。
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7、淄博博山附近可以與ATS柜聯(lián)合使用,市電來后,機組自動延時切除,負(fù)載轉(zhuǎn)到市電端;市電故障時,機組自啟動,負(fù)載轉(zhuǎn)到發(fā)電機端。這其中的轉(zhuǎn)換中,市電總是優(yōu)先的。
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汽油機與柴油機區(qū)別在哪里?
柴油發(fā)動機一般將柴油噴入進氣管同空氣混合成為可燃混合氣再進入汽缸,經(jīng)火花塞點火燃燒膨脹作功。人們通常稱它為點燃式發(fā)動機。而柴油機一般是通過噴油泵和噴油咀將柴油直接噴入發(fā)動機氣缸,和在氣缸內(nèi)經(jīng)壓縮后的空氣均勻混合,在高溫、淄博博山當(dāng)?shù)馗邏合伦匀?,推動活塞作功。人們把這種發(fā)動機通常稱之為壓燃式發(fā)動機。
柴油機汽車具有轉(zhuǎn)速高(轎車用柴油機轉(zhuǎn)速可高達5000—6000轉(zhuǎn)/分,貨車用柴油機達4000轉(zhuǎn)/分左右)質(zhì)量輕、淄博博山當(dāng)?shù)毓ぷ鲿r噪聲小、淄博博山當(dāng)?shù)仄饎尤菀?、淄博博山?dāng)?shù)刂圃旌途S修費用低等特點,故在轎車和中、淄博博山當(dāng)?shù)匦⌒拓涇嚰败娪迷揭败嚿系玫綇V泛應(yīng)用。其不足之處是燃油消耗較高,因而燃油經(jīng)濟性較差。柴油機汽車因壓縮比高,燃油消耗平均比柴油機汽車低30%左右,所以燃油經(jīng)濟性較好。如近上市的一汽大眾生產(chǎn)的TDI1。7升柴油轎車比1。6升柴油轎車每百公里可節(jié)約2升油。一般貨車大都采用柴油機。柴油機的弱點是轉(zhuǎn)速較柴油機低(一般 轉(zhuǎn)速在2500—3000轉(zhuǎn)/分左右)、淄博博山當(dāng)?shù)刭|(zhì)量大、淄博博山當(dāng)?shù)刂圃旌途S修費用高(因為噴油泵和噴油器加工精度要求高)。但目前柴油機的這些弱點正在逐漸得到克服,它的應(yīng)用范圍正在向中、淄博博山當(dāng)?shù)剌p型貨車擴展。國外柴油轎車也有很快的發(fā)展,其 轉(zhuǎn)速可達5000轉(zhuǎn)/分。
通常,柴油發(fā)動機與柴油發(fā)動機相比熱效率高30%,因而從節(jié)約能源、淄博博山當(dāng)?shù)亟档腿剂铣杀窘嵌壬现v,柴油發(fā)動機轎車的推廣使用具有重大意義。柴油發(fā)動機與柴油發(fā)動機相比具有功率大,壽命長,動力性能好的特點,它排放產(chǎn)生的溫室效應(yīng)比柴油低45%,一氧化碳與碳?xì)渑欧乓驳?,在整車的使用壽命期氮氧化合物排放略大于柴油機。柴油機的不足之處是有害顆粒物排放大。近年來,柴油發(fā)動機采用渦輪增壓、淄博博山當(dāng)?shù)刂欣洹⒆筒┎┥疆?dāng)?shù)刂眹?、淄博博山?dāng)?shù)匚矚獯呋D(zhuǎn)換和顆粒捕集器等先進技術(shù),柴油發(fā)動機汽車的排放已達到歐III、淄博博山當(dāng)?shù)貧WIV排放標(biāo)準(zhǔn)。在歐洲,柴油轎車比較普及,隨著環(huán)保與節(jié)能可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)格要求,今后汽車,特別是柴油小轎車將是一個發(fā)展趨勢。目前我國一汽大眾已經(jīng)開發(fā)出捷達、淄博博山當(dāng)?shù)貙殎聿裼娃I車,并已在國內(nèi)部分城市上市。
汽車在一定的使用條件下,以小的燃料消耗量完成單位運輸工作的能力稱為汽車的燃料經(jīng)濟性。汽車燃料經(jīng)濟性是汽車的主要使用性能之一。通常,燃料的消耗費用占到汽車運行費用的37%左右。影響汽車燃料經(jīng)濟性的主要因素有:從汽車本身講,首先要提高發(fā)動機的熱效率、淄博博山當(dāng)?shù)剡M氣效率和降低摩擦損失。其次要減少車身重量,減少空氣阻力,減少車輪的滾動阻力。第三,提高傳動效率,合理匹配變速比。從使用方面講,不同等級的路面跑起來耗油不同。交通擁擠、淄博博山當(dāng)?shù)囟氯麌?yán)重的狀況與暢通行駛的耗油完全不同。風(fēng)、淄博博山當(dāng)?shù)赜?、淄博博山?dāng)?shù)貧夂蜃兓瘜ζ嚨暮挠土慷加杏绊憽q{駛者的技術(shù)對耗油水平也有很重要的作用。影響汽車燃料油經(jīng)濟性的因素十分多,其中主要的還是汽車發(fā)動機本身。
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