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船用二回路滑油系统控制优化及应急工况仿真
| 论文题名： | 船用二回路滑油系统控制优化及应急工况仿真 |
| 关键词： | 舰船滑油系统;动态特性;模糊自适应PID控制器;应急仿真 |
| 摘要： | 滑油系统可以对摩擦部件起到润滑、冷却的作用，滑油系统能否安全稳定的运行，对动力系统的安全性有至关重要的影响。由于舰船滑油系统流网结构复杂，阻力特性多变，且对系统整体机动性要求很高，因此变工况时系统动态特性复杂。为防止二回路滑油系统出现负载超温现象，需要对滑油系统动态特性进行仿真研究分析。 本文根据已有设计结构和数据，建立了各设备数学模型，然后基于GSE仿真平台搭建了滑油系统动态仿真模型，并对额定工况进行了校验。在此基础上，模拟了系统升降负荷过程中的动态特性，并完成了控制系统的改进，使用模糊自适应PID控制器代替了常规PID控制器，对比了改进前后仿真效果。最后对汽轮滑油泵严重内漏故障和主汽轮机轴承超温故障进行了应急仿真研究。 结果表明:滑油系统变工况时，动力单元滑油总管压力和温度出现较大波动，在升工况时系统出现抢油现象，部分负载摩擦面温度超过额定温度，其中汽轮滑油泵温度最高，超过额定温度4.79％，影响设备安全运行，加快了润滑油乳化、变质速度;使用模糊自适应PID控制器控制效果明显优于常规PID控制器，系统关键参数超调量大幅减小，调节时间大幅缩短，同时变工况时各负载温度过高现象得到明显改善;汽轮滑油泵出现严重内漏故障时滑油总管压力过低，备用泵自动启动，保障系统的供油需求，在此过程中动力单元供油压力快速升高，滑油总管最高压力达到1.533，泵组出口最高压力达到1.653，给滑油冷却器安全运行带来一定风险;主汽轮机轴承超温故障时，对滑油总管压力和温度影响很小，对其它负载影响也很小，在故障严重需要将主机停机时，滑油系统能保障动力系统安全停机，且主机停机后对发电单元影响很小。 |
| 作者： | 张永兴 |
| 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： | 2022 |
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