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介紹廣西梧州柴油發(fā)電機組調(diào)速方法
1面向Simulink數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)框圖
在建立了廣西梧州柴油發(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。
?。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。
1.4模糊PID控制
自適應模糊PID控制是將自適應控制的思想和常規(guī)PID控制器結(jié)合,吸收了自適應控制和常規(guī)PID控制的優(yōu)點。首先它具備自適應能力,能夠自動識辨被控過程參數(shù)、自動整定控制參數(shù),能夠適應被控過程模型參數(shù)的變化;其次它又具有常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性強、可靠性高的優(yōu)點。這使得自適應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、響應速度、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)的響應速度,提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。Kp越大,系統(tǒng)的響應速度越快,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。
(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過大,在響應過程的初期會產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象,從而引起響應過程的較大超調(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報。但Kd過大,會使響應過程提前制動,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。
2對系統(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)仿真框圖自適應控制時的仿真效果。對系統(tǒng)進行仿真有助于我們對廣西梧州柴油發(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,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。
介紹模糊自適應控制和常規(guī)PID的比較,并對模糊自適應控制的仿真進行分析。這些都是基于前面建立的廣西梧州柴油發(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)響應的超調(diào)時間減小,曲線更平整,反應時間加快了,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控制方法。
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一級技術(shù)保養(yǎng):(50-80小時)在日常維護的內(nèi)容上增加
1、清潔空氣濾清器,必要時更換;
2、更換柴油濾清器、空氣濾清器、水濾器;
3、檢查檢查傳動皮帶的緊張程度;
4、對所有注油嘴、潤滑部位加潤滑油;
5、更換冷卻水。
二級技術(shù)保養(yǎng):(250-300小時)在日常維護和一級保養(yǎng)的內(nèi)容上增加
1、清洗活塞、活塞銷、氣缸套、活塞環(huán)、連桿軸承并檢查其磨損情況;
2、檢查滾動主軸承內(nèi)外圈有沒松動現(xiàn)象;
3、冷卻水系統(tǒng)水道內(nèi)的水垢、泥沙;
4、氣缸燃燒室和進排氣道內(nèi)的積炭;
5、檢查氣門、氣門座、推桿和搖臂等配合磨損情況,并進行研磨調(diào)整;
6、清洗渦輪增壓器轉(zhuǎn)子積炭,檢查軸承、葉輪磨損情況,必要時應予以修換;
7、檢查發(fā)電機與柴油機聯(lián)接器螺栓是否松動、滑牙,發(fā)現(xiàn)問題應予修換。
三級技術(shù)保養(yǎng):(500-1000小時)在日常維護、一級保養(yǎng)、二級保養(yǎng)的內(nèi)容上增加
1、檢查調(diào)整噴油提角;
2、清洗燃油箱;
3、清洗油底殼;
4、檢查噴油咀霧化情況。
在廣西梧州柴油發(fā)電機組名牌上總是能看到 KW和KVA,初學者也總是高不清兩者的關(guān)系。
千伏安KVA是視在功率,其中包括有功功率和無功功率。
千瓦KW是有功功率。
千瓦(KW)=千伏安(KVA)乘以功率因數(shù)。
1KW=1.25KVA或者 1KVA=0.8KW
發(fā)電機有功功率單位KW(千瓦)
發(fā)電機視在功率單位KVA(千伏安)(也稱裝機容量)
有功功率=視在功率×功率因數(shù)
功率因數(shù)=Cosφ (一般為0.85)
另外:
發(fā)電機無功功率單位KVar(千乏)
視在功率^2=有功功率^2+無功功率^2
P=UIcosφ
P=UI只適用與純阻性負載,因為阻性負載的功率因數(shù)是1;然而感性負載的功率因數(shù)就不是1了,是0.5——0.9不等,甚至更低。
所以1kva=0.8kw
1kva=1kw 都對1kva=0.8kw 也就是功率因數(shù)是0.8的時候的計算方法。
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