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介绍柴油发电机组调速方法
1面向Simulink数字调速系统框图
在建立了柴油发电机组调速系统的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常规PID控制,变速积分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的调速系统框图。
1.1常规PID控制
首先看常规PID控制,下面是它的系统仿真框图,这是常规采用的PID控制系统图,通过对真实控制系统绘制仿真框图,观察采用常规PID控制效果。
1.2不完全微分PID控制
下面是不完全微分PID控制系统仿真框图,图2不完全微分PID控制系统仿真框图这是在常规PID基础上进行了不完全微分,这是用来改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
1.3变速度积分PID控制
下面是变速度积分PID控制系统仿真框图。
1.4模糊PID控制
自适应模糊PID控制是将自适应控制的思想和常规PID控制器结合,吸收了自适应控制和常规PID控制的优点。首先它具备自适应能力,能够自动识辨被控过程参数、贺州本地自动整定控制参数,能够适应被控过程模型参数的变化;其次它又具有常规PID控制器结构简单、贺州本地鲁棒性强、贺州本地可靠性高的优点。这使得自适应PID控制成为过程控制中一种较为理想的控制方法。
如果用模糊控制箱设计出模糊控制器,再在Simulink中建立系统仿真模型,把模糊控制器模块和我们设计的FIS结构连接起来,就可以对它进行仿真研究了,系统仿真框图的建立关键是对PID三个参数Kp,Ki,Kd的整定,这必须考虑到不同时刻三个参数的相互作用和它们之间的关系。
下面从系统的稳定性、贺州本地响应速度、贺州本地超调量和稳态精度等各方面来考虑Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊规则表。
(1)比例系数Kp的作用是加快系统的响应速度,提高系统的调节精度。Kp越大,系统的响应速度越快,系统的调节精度越高,但容易产生超调,可能会导致系统不稳定。Kp取值过小,会降低调节精度,使响应速度变慢,延长调节时间,使系统动态和静态特征变坏。
(2)积分作用系数Ki的作用是消除系统的稳态误差。Ki越大,系统的静态误差消除越快,但Ki过大,在响应过程的初期会产生积分饱和现象,从而引起响应过程的较大超调。但Ki过小会使系统的静态误差难以消除,影响系统的调节精度。
(3)微分的作用系数Kd的作用是改善系统的动态特征,其主要作用是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化,对偏差变化进行提前预报。但Kd过大,会使响应过程提前制动,延长了调节时间,而且会降低系统的抗干扰性能。下面是进行模糊控制PID控制的系统仿真框图。
2对系统进行仿真研究
建立了系统的仿真框图后,就可以对系统进行仿真研究,就可以比较采用常规PID控制和变积分PID控制,不完全微分PID控制,模糊自适应PID控制的比较,并具体分析我们采用的模糊控制系统仿真框图自适应控制时的仿真效果。对系统进行仿真有助于我们对柴油发电机组调速系统的快速理解,并初步地分析出我们需要的控制参数,对系统的研究有积极作用。
系统仿真图通过MATLAB中的模糊控制箱实现,同时根据自己控制系统的具体特点和要求来建立的,基本可以反应控制系统的基本情况,可以起到很好的仿真模拟作用。
首先,比较常规PID控制和变积分PID控制,变速积分PID通过改变积分项的累加速度,使得它和偏差大小相适应,偏差大的时候,积分慢;偏差小时,积分快,这就可以减少超调,同时更好地消除静差。
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汽轮发电机的原理
汽轮发电机是指用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功,使叶片转动而带动发电机发电,做功后的废汽经凝汽器、贺州同城循环水泵、贺州同城凝结水泵、贺州同城给水加热装置等送回锅炉循环使用。
汽轮发电机是由汽轮机作原动机拖动转子旋转,利用电磁感应原理把机械能转换成电能的发电设备。发电机转子绕组内通入直流电流后,便建立转子磁场,这个磁场称主磁场,它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个磁极出来,经过空气隙、贺州同城定子铁芯、贺州同城空气隙,再进入转子另一个相邻磁极,从而构成主磁通回路。由于发电机转子随着汽轮机转动,发电机磁极旋转一周,主磁极的磁力线被装在定子铁芯内的u、贺州同城v、贺州同城w三相绕组依次切割,根据电磁感应定律,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势。
假设汽轮发电机转子具有一对磁极,当汽轮发电机转子与汽轮机转子同轴高速旋转时,如汽轮机以3000转/分旋转时,这样发电机转子以50周/秒的恒速旋转,磁极极性也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次,同时在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50赫兹的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组末端连在一起接地,而将发电机定子三相绕组的首端引出线与用电设备连接,就会有电流流过,这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。
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柴油发电机组负载运行的过程及处置办法
柴油发电机在作业中呈现机械毛病,轻则形成基础件损坏,重则招致严峻机械事端的发作。通常状况下,柴油机发作毛病前,其转速、贺州当地声响、贺州当地排气、贺州当地水温、贺州当地机油压力等方面会表现出某种反常痕迹,即毛病征兆特征。所以操作人员应根据征兆的特征敏捷做出正确判别,决断采纳办法,防止事端发作。
1、贺州当地“飞车”毛病征兆特征“飞车”前,柴油机通常都会呈现冒蓝烟、贺州当地烧机油或转速不稳表象。
处置办法:一是关油门中止供油,并踏下制动器;二是堵塞进气管,堵截空气的进入;三是敏捷松开高压油管中止供油;四是车用柴油机行走中可用高挡重负荷(制动),使发动机因扭气缺乏而熄火。
2、贺州当地粘缸毛病征兆特征
粘缸通常在柴油机严峻缺水的状况下发作,粘缸前发动机作业无力,水温表指示超越100℃,往机体上滴几滴冷水,有“嘶嘶”的响声,并冒白烟,水滴很快蒸腾。
处置办法:怠速作业一段时间或熄火摇转曲轴协助冷却,使水温降至40℃左右,再缓慢参加冷却水。注重不要当即加冷却水,否则会招致机件因部分温度俄然下降过快而变形或发作裂纹。
3、贺州当地捣缸毛病征兆特征
捣缸属破坏性较大的机械毛病,除气门落缸导致捣缸外,大多是因为连杆螺栓松退导致的,连杆螺栓松退或拉伸后,连杆轴承合作空隙增大,这时在曲轴箱部位可听到“嗒嗒”的敲击声,敲击声由小变大,终连杆螺栓彻底掉落或折断,连杆及轴承盖甩出,打破机体及有关零件。
处置办法:当即停机检修,替换新件。
4、贺州当地断轴毛病征兆特征
当柴油机曲轴轴颈轴肩处因疲惫发作隐性裂纹时,毛病征兆尚不显着,跟着裂纹的扩展加剧,发动机曲轴箱内发作烦闷的敲击声,转速变化时敲击声加剧,发动机冒黑烟,不久,敲击声逐步增大,发动机发作颤动,曲轴开裂,随即熄火。
处置办法:发现征兆当即停机查看,发现裂纹应及时替换曲轴。
5、贺州当地烧瓦毛病征兆特征
柴油机作业中转速俄然下降,负荷加剧,发动机冒黑烟,机油压力下降,曲轴箱内发作“唧唧”的干冲突声。
处置办法:当即停机,拆盖查看连杆轴瓦,查明缘由,修理替换。
6、贺州当地拉缸毛病的先兆特征
排气管严峻冒黑烟而俄然熄火,曲轴不能转变。此刻不能再发动柴油机进行作业,而应查明缘由并加以扫除。
柴油发电机组运行负载前的准备
发电机组厂家就不同品牌的发电机组 的负载运行时间做出以下分析,以发电机组为列:
柴油发电机寿命的长短不仅要做好平时的科学正规的保养,平时正确使用也有很大关系,就柴油发电机何时运行负载也有讲究。
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