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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、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、本地鲁棒性强、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、本地响应速度、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的作用是系统的稳态误差。Ki越大,系统的静态误差越快,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,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,同时更好地静差。
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避免柴油发电机积碳的措施
在柴油发电机长期使用过程中会出现积碳,这种问题主要是在燃油、附近润滑油燃烧不充分的情况下产生的一种沉积物,严重时会对柴油发电机功率、附近油耗带来一定的影响,还会影响柴油发电机氧传感器的灵敏性,影响输出信号的准确性,导致柴油发电机烧恶化,出现严重的尾气排放超标问题。在现代化社会的发展中,社会各界越来越注重环境保护问题,相关政府部门出台了相应的排放法律法规,这就需要加强对柴油发电机积碳的措施进行具体分析。
柴油发电机积碳的措施:
1.按照 气温选择柴油牌号:柴油发电机在工作的过程中,受到各种因素的影响,生成积碳的现象是不可避免的。工作人员应当结合柴油发电机积碳生成的原因来采取相应的措施,从而减少积碳的生成。在选择柴油牌号的时候,工作人员要结合 的气温来选择。一般情况下柴油的零点要比当地当月的 气温低4℃~6℃,所选择的柴油要保证在 气温的时候小能出现凝固或者结蜡的现象。当地区 温度在4℃以上,一般选用零号柴油。当 温度是处于-5℃以上的地区,一般选用-10号柴油。当地区 温度位于-5℃~-14℃,所适用的柴油是-20号柴油。当地区的 温度处于-14℃~-29℃,所选用的柴油是-35号。一般情况下,在选择合适的柴油牌号时,应当是从该年的十月份到次年的五月份期间选用-35号柴油,其他的时间段可以使用零号柴油。
2.提高柴油的清洁度:经常对油箱内的沉淀物以及水分进行排放,提高柴油的清洁度,工作人员可以在柴油发电机内加注燃油或者清洁柴油。从而对油箱内的杂质进行,经过30d,油箱内的杂能以及水分可以进行沉淀,然后再进行排放。新加的柴油在沉淀48h之后进行排放,从面减少柴油中的杂质和水分的含量。提高柴油的清洁程度,减少积碳现象的发生。
3.正确使用柴油发电机:在运转过程中要加强对机油压力以及温度变化的监控,避免柴油发电机出现过热工作的现象,保证柴油发电机不处于超负荷的工作状态。当柴油发电机出现停机的情况时,工作人员要先卸除负荷,怠速运转两分钟后再停止柴油发电机的运转。当柴油发电机处于低温的情况下,避免柴油发电机出现过冷工作的状态,工作人员每天在首次使用柴油发电机的时候,一定要保证柴油发电机处于怠速。当柴油发电机启动正常之后,要先对柴机油压力进行检查,等机油压力显示正常后才能对机内的转速进行,从而保证发电机的正常运转。当发电机处于正常运转的情况下,工作人员可以用中等的转速来对柴油发电机进行顸热,当柴油发电机内的温度升高到40℃之后才能进行负载运转。
4.选用恰当牌号的机油:一般情况下,柴油发电机内所使用的机油黏度都会随着温度的变化而产生变化。所选择机油的黏度等级应当结合当地的温度,一般情况下,夏季的时候可以选用CD15w-40机油,冬季的时候可以选用CD15w-30机油。
5.做好康明斯柴油发电机的检查和保养:为了保证柴油发电机的正常运转,减少积碳现象的发生,工作人员要定期对柴油发电机进行检查和保养。
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柴油发电机组燃油系统的常规保养
一、本地柴油发电机组正确维护保养的好处
机组的使用寿命和工作可靠性不仅取决与本身的结构完善程度和产品质量的好坏,而且取决于正确的操作使用、本地维护保养及检修。正确的操作使用和维护保养可使柴油发电机组在使用过程中降低各零部件的磨损,避免因疏于保养而引发的故障,从而延长机组的使用寿命。机组的维护保养主要是从机组的三大部件进行,即发动机、本地发电机、本地控制屏。而发动机的保养是从其五大系统进行,即燃油系统、本地冷却系统、本地润滑系统、本地电气启动系统、本地进排风系统。
二、本地柴油发电机组燃油系统的常规保养
标准配置机组的燃油系统包括的主要器件有:油箱、本地供油泵、本地燃油弗列加过滤器、本地手动油泵、本地喷油泵、本地喷油嘴及相关输油管等。
只能使用符合下列标准规定品质的燃油。在加油和对燃油系统作业时必须严格保持清洁。在对燃油系统作业时,必须确认发动机已经冷却下来。燃油溅到炽热表面或电器元件上可能会引起火灾。
1、本地检查柴油油量是否足够,不足时及时添加。
2、本地检查日用油缸到机组的油管阀门是否已打开,机组的进回油管有无渗漏现象。
3、本地 对外置油箱和油水分离器进行放残,打开外置油箱和油水分离器放残阀将柴油中的杂质及水份放掉。
4、本地检查柴油弗列加过滤器的工作时间是否已超过法定更换时间,如采用的柴油较脏,必须缩短柴油弗列加过滤器的更换时间,为保证机组燃油系统正常的工作和更长的工作寿命。
5、本地当油路中进入空气将无法启动机组,必须采用手动油泵对机组油路中的空气进行排除。
6、本地磨合期(50小时)过后必须更换,以后每250小时或半年更换一次。
(1) 关闭油箱开关,取下柴油滤芯,清洗滤油器座;
l (2) 检查密封垫正好在新弗列加滤清器封口上,清洁接触面,将指定柴油满新弗列加滤清器,以免因空气产生背压。并在密封垫上边涂抹少许,将新弗列加滤清器装回原位,切勿拧得过紧。
l (3)打开油箱开关,注意排尽燃油路中空气,否则柴油机难起动或起动后又停车。
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