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基于隐式GPC-PID控制策略的舰船蒸汽动力系统性能仿真
| 论文题名： | 基于隐式GPC-PID控制策略的舰船蒸汽动力系统性能仿真 |
| 关键词： | 舰船蒸汽动力;控制策略;隐式广义预测;动态仿真 |
| 摘要： | 蒸汽动力系统是大型舰船动力系统主要形式，其系统特性决定了舰船的技术性能，舰船蒸汽动力系统具有负荷调整频繁、幅值变化大的特性，为研究不同控制控制策略下的舰船蒸汽动力系统的性能，本文对不同主汽压力控制策略下的蒸汽动力系统进行仿真研究。 本文分析了舰船蒸汽动力系统特性，利用机理分析的建模方法，建立了舰船蒸汽动力系统的增压锅炉、涡轮增压机组、主汽轮机等设备的数学仿真模型，最终集成舰船蒸汽动力系统仿真模拟平台，通过与稳态和动态试验数据对比，验证蒸汽动力系统仿真平台能够满足动态仿性能仿真的需求；针对舰船蒸汽动力系统主汽压力控制具有非线性、滞后性等特点，采用隐式 GPC-PID的主汽压力组合控制策略，以改善主汽压力调节响应特性，解决主汽压力控制滞后性问题，使主汽压力能快速的达到稳定的状态。 研究结果表明，隐式 GPC-PID的主汽压力控制策略：在一工况和五工况转换过程中，升负荷时主汽压力稳定时间由7.8min缩短到6.3min，主汽压力超调量由0.061降低到0.044，降负荷时主汽压力稳定时间由8min缩短到7.2min，主汽压力超调量由0.061降低到0.053；一工况和三工况转换过程中，升负荷时主汽压力稳定时间由5.86min缩短到4.87min，主汽压力超调量由0.0240降低到0.0186，降负荷时主汽压力稳定时间由7.61min缩短到7.23min，主汽压力超调量由0.025降低到0.017。 对 GPC-PID控制方法适用性验证结果表明：逐级升负荷试验过程中主汽压力在15min内稳定，主汽压力在1.014和0.982内波动，波动幅度在±1.8％之内；逐级降负荷试验过程中，主汽压力13min内稳定，主汽压力在1.013和0.991内波动，波动幅度在±1.3%之内。 |
| 作者： | 曾帅 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 张国磊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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