摘要: |
柴油机是目前工业、交通运输业等的主要动力装置,所以对柴油机进行综合控制,使柴油机运行在经济性、动力性以及排放的最佳折衷点上,无疑对节能和环保具有很大的意义。本文主要对柴油机转速控制问题进行研究,使柴油机的转速能够跟踪理想输入并运行在一个最优的状态。目前柴油机的转速控制主要采用的是PID控制,这种控制算法虽然设计简单,能够满足大多数被控系统的要求,但是对于具有非线性、时变等特点的柴油机转速控制系统而言,PID控制难以达到理想的控制效果。
本文针对传统PID控制在控制过程中无法改变PID参数的缺点以及控制效果不够理想的情况,引入了模糊控制和神经网络控制思想,将二者有机结合,设计了模糊PID控制器和神经网络PID控制器,使PID控制器的三个参数kp,ki,kd能够根据被控系统的实际运行状态实时调整,从而改善被控系统的性能。在详细介绍模糊控制原理和人工神经网络原理的基础上,给出了模糊PID控制算法和神经网络PID控制算法的基本原理和设计步骤。本文以大型低速船用柴油机的平均值模型为研究对象,应用Matlab/Simulink仿真软件,对柴油机转速闭环反馈控制系统进行了大量的仿真试验,仿真结果表明与常规PID控制相比,模糊PID控制在超调量和调节时间方面都有了很大的改善。而神经网络PID控制则是达到了一个更加理想的控制效果,超调量几乎为零,调节时间较PID控制和模糊PID控制也很短。 |