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介紹柴油發(fā)電機組調速方法 １面向Simulink數字調速系統(tǒng)框圖 在建立了柴油發(fā)電機組調速系統(tǒng)的各模型后，就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常規(guī)PID控制，變速積分PID控制，不完全微分PID控制和模糊PID控制的調速系統(tǒng)框圖。 ?。保背Ｒ?guī)PID控制 首先看常規(guī)PID控制，下面是它的系統(tǒng)仿真框圖，這是常規(guī)采用的PID控制系統(tǒng)圖，通過對真實控制系統(tǒng)繪制仿真框圖，觀察采用常規(guī)PID控制效果。 ?。保膊煌耆⒎諴ID控制 下面是不完全微分PID控制系統(tǒng)仿真框圖,圖２不完全微分PID控制系統(tǒng)仿真框圖這是在常規(guī)PID基礎上進行了不完全微分，這是用來改善它的控制功能，取得更好的控制效果。 ?。保匙兯俣确e分PID控制 下面是變速度積分PID控制系統(tǒng)仿真框圖。 ?。保茨：齈ID控制 自適應模糊PID控制是將自適應控制的思想和常規(guī)PID控制器結合，吸收了自適應控制和常規(guī)PID控制的優(yōu)點。首先它具備自適應能力，能夠自動識辨被控過程參數、自動整定控制參數，能夠適應被控過程模型參數的變化；其次它又具有常規(guī)PID控制器結構簡單、魯棒性強、可靠性高的優(yōu)點。這使得自適應PID控制成為過程控制中一種較為理想的控制方法?！? 如果用模糊控制箱設計出模糊控制器，再在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立系統(tǒng)仿真模型，把模糊控制器模塊和我們設計的ＦＩＳ結構連接起來，就可以對它進行仿真研究了，系統(tǒng)仿真框圖的建立關鍵是對ＰＩＤ三個參數Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的整定，這必須考慮到不同時刻三個參數的相互作用和它們之間的關系。 下面從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應速度、超調量和穩(wěn)態(tài)精度等各方面來考慮Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的作用，建立模糊規(guī)則表。 ?。ǎ保┍壤禂担耍鸬淖饔檬羌涌煜到y(tǒng)的響應速度，提高系統(tǒng)的調節(jié)精度。Ｋｐ越大，系統(tǒng)的響應速度越快，系統(tǒng)的調節(jié)精度越高，但容易產生超調，可能會導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。Ｋｐ取值過小，會降低調節(jié)精度，使響應速度變慢，延長調節(jié)時間，使系統(tǒng)動態(tài)和靜態(tài)特征變壞。 ?。ǎ玻┓e分作用系數Ｋｉ的作用是系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。Ｋｉ越大，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差越快，但Ｋｉ過大，在響應過程的初期會產生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應過程的較大超調。但Ｋｉ過小會使系統(tǒng)的靜態(tài)誤差難以，影響系統(tǒng)的調節(jié)精度。 ?。ǎ常┪⒎值淖饔孟禂担耍涞淖饔檬歉纳葡到y(tǒng)的動態(tài)特征，其主要作用是在響應過程中抑制偏差向任何方向的變化，對偏差變化進行提前預報。但Ｋｄ過大，會使響應過程提前制動，延長了調節(jié)時間，而且會降低系統(tǒng)的抗干擾性能。下面是進行模糊控制PID控制的系統(tǒng)仿真框圖。 ２對系統(tǒng)進行仿真研究 建立了系統(tǒng)的仿真框圖后，就可以對系統(tǒng)進行仿真研究，就可以比較采用常規(guī)PID控制和變積分PID控制，不完全微分PID控制，模糊自適應PID控制的比較，并具體分析我們采用的模糊控制系統(tǒng)仿真框圖自適應控制時的仿真效果。對系統(tǒng)進行仿真有助于我們對柴油發(fā)電機組調速系統(tǒng)的快速理解，并初步地分析出我們需要的控制參數，對系統(tǒng)的研究有積極作用。 系統(tǒng)仿真圖通過ＭＡＴＬＡＢ中的模糊控制箱實現(xiàn)，同時根據自己控制系統(tǒng)的具體特點和要求來建立的，基本可以反應控制系統(tǒng)的基本情況，可以起到很好的仿真模擬作用。 首先，比較常規(guī)PID控制和變積分PID控制，變速積分PID通過改變積分項的累加速度，使得它和偏差大小相適應，偏差大的時候，積分慢；偏差小時，積分快，這就可以減少超調，同時更好地靜差。 下面比較一下常規(guī)PID控制和不完全微分ＰＩＤ控制的區(qū)別。不完全微分就是在PID算法中引入了一個一階慣性環(huán)節(jié)，使得系統(tǒng)性能得到改善，在改善系統(tǒng)動態(tài)特性的時候又盡量減少高頻干擾。 介紹模糊自適應控制和常規(guī)PID的比較，并對模糊自適應控制的仿真進行分析。這些都是基于前面建立的柴油發(fā)電機的系統(tǒng)模型的 可見模糊PID控制器和常規(guī)PID控制相比，它使得系統(tǒng)響應的超調時間減小，曲線更平整，反應時間加快了，控制效果明顯更好了。同時模糊PID控制器在控制過程前期具有模糊控制器的特點，而在控制過程后期具有PID調節(jié)器的所有優(yōu)勢，是一種性能優(yōu)良的控制器，所以在實際使用中可以選用模糊自適應控制方法。
曲軸是活塞與柴油發(fā)電機各輔助系統(tǒng)間能量傳遞的中介 引言：曲軸是柴油發(fā)電機的中心部件，是活塞與柴油發(fā)電機各輔助系統(tǒng)間能量傳遞的中介。工作時，它要承受很高的氣體壓力、往復慣性力、離心力及其他力矩的作用。 所以我們對曲軸的要求是：要有足夠的強度和剛度；軸徑表面的耐磨性好并經常保持良好的潤滑狀態(tài)；靜平衡和動平衡要好，在使用轉速范圍內不能產生扭轉振動。曲軸主要由主軸頸、連桿軸頸（又稱曲柄銷）、曲柄臂、平衡重塊、前端及后端等部分組成。 主軸頸和連桿軸頸：主軸頸與連桿軸頸都是尺寸精度較高的圓柱體，它們與曲柄臂相連接，組成曲柄。主軸頸是用來支撐曲軸的，曲軸繞主軸頸中心高速運轉。連桿軸頸則是用來與連桿大端相連接的。 曲柄臂:曲柄臂的作用是連接主軸頸與連桿軸頸，通常制成橢圓形或圓形，其厚度與寬度應使曲軸有足夠的剛度和強度。平衡重塊，平衡重塊通常設在與連桿軸頸相對的一側曲軸臂上，形狀多為扇形。平衡重塊的作用是平衡連桿軸頸及陸柄臂的重量、離心力及其力矩，以減輕主軸承的負荷，增加運轉時的平衡性能。 曲軸前端：曲軸的前端裝有皮帶輪，用以安裝直接或間接驅動風扇、水泵及充電機等的皮帶。它上面還裝有正時齒輪、油封等。 曲軸后端：曲軸后端裝有法蘭盤，用螺栓緊固連接飛輪，還設置有油封、回油槽等。 主軸連桿軸承 主軸承和連桿軸承用來與主軸頸和連桿軸頸形成良好的摩擦副，以減少摩擦損失。大部分柴油發(fā)電機采用摩擦表面有耐磨合金層的滑動軸承。此軸承做成剖分式，俗稱軸瓦。上軸瓦和下軸瓦之間用主軸承螺栓固緊，在軸瓦中還有油孔和油槽，并與主軸頸中的油孔相通，潤滑油從孔內流通，以強制潤滑主軸承摩擦表面和連桿軸頸摩擦表面。另外，現(xiàn)在有許多柴油發(fā)電機的主軸承采用滾動軸承，這樣做的結果使主軸承的潤滑由壓力式潤滑變成了飛濺式潤滑，減少了潤滑油管路，但是使用滾動軸承會使柴油發(fā)電機的工作噪音有所增加，使用耐磨合金軸瓦可以有效地降低曲軸轉動時的噪音，但是必須增加主軸承的潤滑強度。 飛輪 飛輪的主要作用是存儲做功沖程產生的能嫩，克服其他沖程的阻力，以保持曲軸旋轉的連續(xù)性和均勻性，使柴油發(fā)電機運轉平穩(wěn)。飛輪多是由灰口鑄鐵或球墨鑄鐵制成的大圓盤，輪邊尺寸寬而厚，這是因為在重意一定的情況下，可獲得較大的轉動慣量。飛輪在輪邊刻有第1缸活塞位于上止點的標記，可根據此標記調整柴油發(fā)電機的配氣正時、供油或點火提前角。上述內容是對從機體組件到曲軸連桿組件的一個大致介紹。
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