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小型柴油發電機組并聯運行穩定實驗
現代柴油發電機電站中，所用的發電原動機zui為常見的是柴油發電機組。伴隨著柴油機技術的更新與進步，船舶的噸位越來越大以及船舶大功率負載不斷的增多，對于船舶柴油機電子轉速控制器，以及船舶同步發電機勵磁控制系統的控制精度等性能的要求也逐漸變高。傳統的控制器一般都是采用PID控制策略，傳統PID控制器不能對非線性因素的影響以及負載在大范圍內改變的情況做出有效的應對，因此傳統PID控制己很難保證系統具有較好的動態和靜態性能。
伊藤公司首先對傳統PID控制進行了簡單的介紹，并且詳細地對模糊控制原理以及模糊控制器的設計進行了介紹。在對兩者各自的優點以及缺點進行對比分析的基礎上，為解決兩種控制方法所存在的缺點，將兩種控制方法結合起來設計了模糊一PID控制方法。模糊一PID控制可以對控制參數進行在線實時自定。該控制算法保持了傳統PID控制和模糊控制兩者的優點，具有算法的簡單、精度高、魯棒性好的特性。
伊藤公司通過對船舶電站柴油機調速系統的數學分析，推導出其數學模型，并應用模糊-PID控制器對調速系統進行控制。以MATLAB仿真軟件為仿真平臺，在MATLAB中建立了柴油機調速系統應用傳統PID和模糊一PID控制的仿真模型，并對應用不同控制策略下的仿真模型進行了在突加以及突減100%額定負載的仿真。仿真結果表明，在抑制調，縮短調節時間，抑制振蕩等動態特性以及穩態精度方面應用模糊一PID控制將能收到更好的效果。
伊藤公司對船舶同步發電機進行了數學推導，在派克方程的基礎上，進行了一定的簡化，得到了較為實用的船舶電站同步發電機電磁暫態過程五階模型。在建立調壓系統數學模型后，采用MATLAB仿真軟件對調壓系統建立仿真模型，對突加，突減靜態負載進行了仿真，對兩者的機端電壓進行分析并得到相關結論。對仿真結果分析表明:傳統PID控制應用于非線性、時變復雜系統中時存在局限性，模糊一PID控制并沒有這種局限并且在勵磁調節中表現出良好的控制效果。
伊藤發電機：http://www.zjmenchuan.com/st251748
由于船舶柴油發電機組的柴油機轉速和同步發電機電壓存在禍合關系，為減弱勵磁系統和調速系統的禍合關系，建立了柴油發電機組統一的數學模型，設計了柴油發電機組轉速和電壓綜合控制器。本文在對單機系統研究的基礎上，對雙機并統進行了仿真，并將模糊一PID控制器應用于其中。模糊一PID控制器有效的提高了并統頻率的穩定性并有效保證了雙機間負載功率均勻的分配。
隨著近代工業革命的興起，科學技術也隨之進入了口益飛速發展的時期，與之相關的船舶技術也得到了相應的發展?，F代對于軍事和海上運輸要求的不斷提高，使民用船舶性能技術的要求也不斷提高，現代船舶技術正在朝著大型化、高速化、和自動化的方向快速發展。我國航海歷史悠久，船舶技術以及航海技術曾經都于世界。由于歷史原因近代船舶及航海技術停滯不前，沒有得到很好的發展，新中國建立以后船舶技術被重新重視起來，并且得到了*、極快的發展。目前在我國，船舶航運事業有著極其重要的地位和作用，并且占據著國民經濟中非常重要的地位。船舶技術和船舶工業的不斷發展，船舶噸位和復雜程度都在不斷的增大，現代一般的萬噸級船舶的裝機容量己經在1000千瓦左右，而世界上目前zui大的船舶的裝機容量己經達到幾萬千瓦，單機的裝機容量己經達到5000千瓦，船舶電站裝機容量的增大使得船舶電力系統的供電能力、穩定性以及自動化水平的要求不斷提高。經過一個世紀、三次技術飛躍的發展，柴油機己具備良好的可靠性和穩定性，較高的熱效率以及適應性，己經成為*的原動力設備之一并被廣泛的應用于眾多領域中。柴油機以其不可比擬的優點成為現代船舶電站中為船舶同步發電機提供主要原動力的設備。
在船舶各類系統中，船舶電力系統是獨立于其他系統的核心系統之一，一般為單一或者兩電站。船舶電力系統的核心是柴油發電機組，其中柴油機作為原動力機拖動同步發電機產生電能對船舶系統進行供電，因此船舶電力系統電網電壓頻率由取決于柴油機的轉速，而電網電壓則由同步發電機決定[[1]。船舶電力系統中同步發電機組的裝機容量，相對于可以看成無窮大的陸地電網小很多，對于各種擾動影響的響應要比陸地電網明顯的多，并且受到的影響也要大的多。船舶電力系統的負載能夠正常工作是以加在負載兩端的電壓及其頻率的穩定為前提條件的[[2l。對于船舶電力系統而言，柴油機和同步發電機作為一個整體，任意某一設備在受到外界的擾動時都會對電力系統產生影響。船舶電
力系統中各種負載所消耗的功率各不相同，甚至某些負載的容量和船舶電站的運行功率相近，因此在負載發生變化時船舶電力系統的電壓以及電壓頻率將會受到相應的影響，進而對船舶電力系統內的穩定工作的負荷產生影響。船舶電力系統中的一些負荷不僅容量較大，并且負載進入和退出電網的頻率也比較大。出于對艦船電力系統的穩定性、可靠性以及經濟性的考慮，艦船電站中一般會采用多臺柴油發電機組并聯運行的形式由于受到各種擾動的影響，并聯船舶柴油發電機組在運行時，柴油發電機組的功率和電流會出現和其他的柴油發電機組的功率、電流周期性交替增減的周期震蕩現象，在周期震蕩過程中，總功率并不發生變化，功率僅在柴油機組之間周期性轉移。當電網短路、大容量負載啟動以及離開電網時，會對船舶電力系統正常運行造成很大的影響。所以對于維持船舶柴油發電機組中柴油機的轉速以及同步發電機的電壓穩定，保證船舶電力系統及其負載的正常穩定工作有著極其重要的意義。
影響船舶電力系統穩定性因素的復雜性，長期以來都是船舶電力系統中很難攻克的技術難題，從經濟性角度考慮以及出于對船舶電力系統穩定運行，保證船舶的安全航行的迫切需求，對于將建模和仿真應用于船舶電力系統的需求越來越大，對于進行建模和仿真的分析及研究有著現實和實際意義
柴油發電機組發展歷史與現狀：
現代社會對于能源的需求量越來越大，的能源供應越來越緊張，能源危機己經慢慢的向著人類逼近。能源的緊缺使人們迫切的想尋求一種低耗能，率的原動機。柴油機是眾多工業原動機中的一種，其從上個世紀出現到現今一直都是人們關注的對象，柴油機具有其他種類工業原動機*的優勢。柴油機具有對環境適應能力強、能夠提供很寬范圍的功率、熱效率高等眾多突出的優點。柴油機是各種應用原動機中使用的動力設備，因其所具備的優勢在以后的發展中仍然會長時間的占據這一地位。柴油機自此誕生至今的一個世紀時間內，經歷了三次技術性革命，每次技術革命總會使柴油機的性能產生一次飛躍。柴油機技術發展總會跟隨當時時代科學技術發展的趨勢，柴油機技術總體趨勢上看就是從機械技術到電子技術的發展，柴油機供油系統從機械噴射式到電子控制供油的應用。在現今柴油機被廣泛的應用于軍事、民用等眾多領域之中，柴油機現在主要應用之一就是作為提供電能的設備，作為提供給發電機的原動力的設備，柴油機具有適應性強，使用靈活，便于移動，對于啟動環境要求低的特性，這些特性使其能夠適應某些環境差，并且要求能夠獨立供電的地方。伴隨船舶制造能力的不斷提高，所能建造的船舶噸位不斷增加，與其相關的船舶電站的發電功率也隨之不斷增大。我國在新中國建立初期，只能建造一些結構簡單的小型的鋼制船舶，但隨著加大對船舶建造與研究的投入的力度，使我國船舶建造事業有了長足的發展。我過現在己經初步形成了一定規模的現代造船工，我國現在除某些需要技術特別復雜的船舶，己經有能力制造15萬噸級以下的各種艦船并且與艦船配套的船舶電站也有了相應的發展。但對于國內柴油發電機組的發展來說，還無法與現今技術相比較，國內的柴油發電機組技術與國外技術還有比較大的距離。目前，國內柴油機的種類還比較少，無法滿足眾多有特殊要求的工作環境;由于技術的限制，國內生產的柴油發電機組的技術參數要求較低，導致柴油機的可靠性以及經濟性都無法與國外的柴油發電機組相比較，而且在結構上也不夠合理，使得柴油機載運轉的過程中會產生比較高的震動噪聲;由于新技術不夠成熟，相對于上柴油機的智能化，國內柴油機的智能化和自動化程度還比較低。
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