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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。
?。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。
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。
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。首先它具備自適應(yīng)能力,能夠自動識辨被控過程參數(shù)、四川自貢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、四川自貢本地魯棒性強、四川自貢本地可靠性高的優(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、四川自貢本地響應(yīng)速度、四川自貢本地超調(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。
?。ǎ常┪⒎值淖饔孟禂?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。
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發(fā)電機組的保養(yǎng)及柴油發(fā)電機組未來發(fā)展情況
發(fā)電機有關(guān)專家介紹進氣管路不得有漏氣現(xiàn)象,換油和清洗應(yīng)在無風(fēng)無塵土的地方進行;吹濾網(wǎng)要用高壓空氣,在濕度低的環(huán)境進行,吹氣方向要與空氣進入濾網(wǎng)的方向相反;安裝時,相鄰濾網(wǎng)折紋方向應(yīng)相互交叉。假如達不到上述指標,說明安裝分歧格,應(yīng)重新裝配。
排塵口的方向應(yīng)以能排出塵粒為準。
機油濾清器維護保養(yǎng)要點??諝鉃V清器維護保養(yǎng)要點??諝鉃V清器除了當真按使用仿單的劃定時間和操縱要求進行保養(yǎng)外,還應(yīng)留意以下幾點:拖拉機和農(nóng)用運輸車的發(fā)念頭上,都裝有空氣濾清器、四川自貢當?shù)貦C油濾清器和柴油濾清器,俗稱“三濾器”。保養(yǎng)離心式細濾器要特別留意拆洗后的安裝:①不應(yīng)有阻卡現(xiàn)象。檢查方法是,當把轉(zhuǎn)子裝復(fù)后,用手用力滾動轉(zhuǎn)子,放手后轉(zhuǎn)子能自由轉(zhuǎn)2-3圈后休止,即為合格;②還可以把細濾器裝在車上,起動發(fā)念頭,在額定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)幾分鐘,當油溫達到70℃后熄火,這時在外殼外傾聽轉(zhuǎn)子仍在繼承滾動,可達1.5分鐘以上,即為安裝合格。機油濾清器必需按劃定時間保養(yǎng),并留意以下幾點:離心式機油濾清器?!叭秊V器”的工作好壞,直接影響發(fā)念頭的工作機能和使用壽命。葉片表面不得掉漆,以防氧化顆粒進入氣缸。
細濾器中的金屬網(wǎng)(絲)代用的,其孔眼或金屬絲直徑只能稍小,不能增大,裝填量也不得減少,否則會降低濾清效果。保養(yǎng)中要清理通透氣網(wǎng)孔;對有集塵杯的,塵粒不得超過1/3的高度,否則應(yīng)及時;集塵杯口密封應(yīng)嚴密,橡皮密封條不得壞損或丟失。細濾器油面高度應(yīng)附合尺度劃定,過高導(dǎo)致機油進入氣缸而積炭,過低則降低濾清作用,使之磨損加快。目前有相稱多的駕駛員,不按仿單中要求的時間和劃定進行“三濾器”的保養(yǎng)和維護,致使發(fā)念頭故障頻發(fā),過早地進入檢驗期??諝鉃V清器的導(dǎo)流柵板要保持不變形、四川自貢當?shù)夭讳P蝕,其傾斜角度應(yīng)為30~45°,過小則阻力增大,影響進氣,過大則氣流旋轉(zhuǎn)減弱,分離灰塵能力減小。
1.柴油機新技術(shù)1——各種機構(gòu)不斷完善并采用渦輪增壓與空氣中發(fā)電機組冷等新技術(shù)
國內(nèi)外在20世紀60年代生產(chǎn)的柴油機大都是四沖程水冷式,且多數(shù)柴油機為自然吸氣型,只有少數(shù)為增壓型,如上柴發(fā)電機135系列、四川自貢當?shù)?10系列、四川自貢當?shù)貪癜l(fā)電機190系列和120系列等柴油機,它們的特點是體積大,功率小,耗油量大。20世紀80年代以后,各發(fā)動機生產(chǎn)廠家為了縮小柴油機的體積,提高功率,降低耗油量,同時也為了降低生產(chǎn)成本,在40kW以上的柴油機上普遍采用渦輪增壓技術(shù)和空氣中冷技術(shù)少數(shù)廠家還采用了多氣門技術(shù),使柴油機的比功率進一步得到強化。柴油機進氣系統(tǒng)、四川自貢當?shù)厝加凸┙o系統(tǒng)、四川自貢當?shù)鼗钊M、四川自貢當?shù)厍S連桿組件的材料不斷完善和改進,生產(chǎn)工藝水平也有了很大的提高。
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發(fā)電機進氣門的配氣相位
(1)進氣提前角 在排氣沖程接近終了,活塞到達上止點前,進氣門便開始開啟。從進氣門開始開啟到上止點所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進氣提前角,一般為10°~30°。進氣門早開,使得活塞到達上止點開始向下移動時,因近期門已有一定開度,所以可較快的獲得進氣通道截面積,減少進氣阻力。
(2)進氣滯后角 在進氣沖程下止點過后,活塞重又上一行一段進氣門才關(guān)閉。從下止點到氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進氣滯后角,一般為40°~80°。進氣門晚關(guān),是因為活塞到達下止點時,由于進氣阻力的影響,氣缸內(nèi)的壓力仍然低于大氣壓,且氣流還有相當大的慣性,仍能繼續(xù)進氣。下止點過后,隨著活塞的上行,氣缸內(nèi)壓力逐漸增大,、四川自貢同城進氣氣流速度也逐漸減小,至流速等于零時,進氣門關(guān)閉的滯后角適合。若滯后角過大會將進入氣缸的氣體重新又壓回進氣管。
由上可見,進氣門開啟持續(xù)時間內(nèi)的曲軸轉(zhuǎn)角,即進氣持續(xù)角,它等于提前角、四川自貢同城滯后角之和加180°曲軸轉(zhuǎn)角。
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