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基于自适应控制理论的柴油机转速控制研究
| 论文题名： | 基于自适应控制理论的柴油机转速控制研究 |
| 关键词： | 柴油机;电子调速;自适应控制;数学模型 |
| 摘要： | 电子调速技术作为柴油机电控技术的重要组成部分,对其的要求也越来越高。针对实际应用于柴油机的PID控制器存存控制参数一经确定不能在线调整,不同型号的柴油机其控制参数也往往不一样,本文提出了自适应控制算法在柴油机转速控制中的应用。 通过广泛阅读国内外柴油机电子调速系统控制方面的相关文献,深入研究了自适应控制的基础理论。比较并分析了各种自适应控制算法在柴油机调速控制中应用的可行性,最终确定模型参考自适应控制器在柴油机调速控制中的应用。 在系统学习设计模型参考自适应控制器的理论基础上,应用达朗贝尔原理,通过对柴油机运动方程的化简,最终确立了可应用于模型参考自适应控制算法的一阶延时、并带有负载变化的实际柴油机仿真模型。结合实验室现有的直流力矩电机执行器,建立了执行器仿真模型。根据模型参考自适应控制算法的理论基础,建立了相应的理想参考模型的仿真模型;最后利用李雅普诺夫稳定性第二法,利用输入输出构成自适应规律的设计方法建立模型参考自适应控制器的仿真模型。 应用MATLAB/Simulink软件,对建立的数学模型进行离线仿真、优化、分析、验证。并且在不同工况下,与传统PID控制器的仿真结果进行对比,结果表明,柴油机在启动、负载突变、柴油机性能指标变化以及改变目标转速的情况下,自适应控制器的控制超调量均小于传统PID控制器的控制超调量,控制效果明显优越于传统PID控制器的控制效果。 本文最后进行了试验验证。选用德国海茵兹曼模拟器、基于9s12单片机的控制器作为硬件平台,将经过离线仿真优化过的自适应控制算法用C语言进行编程。对柴油机模型的启动,稳态、转速突变、干扰等情况下的转速变化进行控制检测,通过实际调试,验证了自适应控制算法中各参数的实际意义,并证明了自适应控制算法在柴油机转速控制过程中的优越性。 |
| 作者： | 王轶 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 马修真 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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