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主机燃油粘度的模糊自适应与基于LQ控制的研究
| 论文题名： | 主机燃油粘度的模糊自适应与基于LQ控制的研究 |
| 关键词： | 模糊自适应;线性二次型;LQ最优控制;燃油粘度控制系统;船舶机舱;过程控制 |
| 摘要： | 目前，船舶机舱过程控制(如主机燃油粘度控制系统(MEFOVCS)、冷却水温度控制等)中大多数仍沿用常规PID控制。我们知道，常规PID算法是最早发展起来的控制策略之一，由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高、P、I、D控制规律各自成独立环节，因此被广泛应用于工业过程控制<'[1]>。但是由于主机燃油粘度控制系统是一个具有非线性、时变不确定性、大迟延等特点的闭环系统，同时燃油还会受到一些环境和人为因素的影响，其粘度变化也是随机的，这使得控制系统的过程参数会发生缓慢变化，于是应用常规PID算法的控制器对于主机燃油粘度控制系统无法达到理想的控制效果。而先进控制技术在理论上已趋成熟，以及计算机软件技术的迅速发展，使之具备了取代常规控制的条件。为了提高船舶的管理水平，降低运营成本，提高船舶运营的安全性、可靠性和经济性，在真正意义上实现机舱综合自动化，有必要对先进控制技术在机舱过程控制中的应用进行探索、研究和开拓。所以在本课题中，对采用模糊自适应PID控制器和基于线性二次型(LQ)最优控制的PID参数整定控制器来改善主机燃油控制系统的控制品质进行了研究。 本文首先对燃油粘度控制系统进行分析并分别对蒸汽换热器、执行机构建立了数学模型，并在Simulink中建立了系统仿真模型，然后研究了燃油粘度控制系统的PID控制算法、模糊自适应PID控制算法和基于LQ最优控制的PID整定方法，并利用Matlab软件实现了对控制算法效果的仿真和比较分析。最后在半实物主机燃油控制系统中进行控制器运行实验，实验表明上述智能控制器在半实物主机燃油粘度控制系统中控制效果良好，具有较好的自适应和鲁棒性。 |
| 作者： | 丁洲 |
| 专业： | 检测技术和自动化装置 |
| 导师： | 崔庆渝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海海事大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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