介紹柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速方法 １面向Simulink數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)框圖 　　在建立了柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)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(diào)速系統(tǒng)框圖。 　　１．１常規(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(guò)對(duì)真實(shí)控制系統(tǒng)繪制仿真框圖，觀察采用常規(guī)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(chǔ)上進(jìn)行了不完全微分，這是用來(lái)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。 　　１．４模糊PID控制　 　　自適應(yīng)模糊PID控制是將自適應(yīng)控制的思想和常規(guī)PID控制器結(jié)合，吸收了自適應(yīng)控制和常規(guī)PID控制的優(yōu)點(diǎn)。首先它具備自適應(yīng)能力，能夠自動(dòng)識(shí)辨被控過(guò)程參數(shù)、自動(dòng)整定控制參數(shù)，能夠適應(yīng)被控過(guò)程模型參數(shù)的變化；其次它又具有常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng)、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。這使得自適應(yīng)PID控制成為過(guò)程控制中一種較為理想的控制方法?！?　　如果用模糊控制箱設(shè)計(jì)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?cè)O(shè)計(jì)的ＦＩＳ結(jié)構(gòu)連接起來(lái)，就可以對(duì)它進(jìn)行仿真研究了，系統(tǒng)仿真框圖的建立關(guān)鍵是對(duì)ＰＩＤ三個(gè)參數(shù)Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的整定，這必須考慮到不同時(shí)刻三個(gè)參數(shù)的相互作用和它們之間的關(guān)系。 　　下面從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)精度等各方面來(lái)考慮Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的作用，建立模糊規(guī)則表。 　　（１）比例系數(shù)Ｋｐ的作用是加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。Ｋｐ越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高，但容易產(chǎn)生超調(diào)，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。Ｋｐ取值過(guò)小，會(huì)降低調(diào)節(jié)精度，使響應(yīng)速度變慢，延長(zhǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間，使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特征變壞。 　?。ǎ玻┓e分作用系數(shù)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(guò)大，在響應(yīng)過(guò)程的初期會(huì)產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應(yīng)過(guò)程的較大超調(diào)。但Ｋｉ過(guò)小會(huì)使系統(tǒng)的靜態(tài)誤差難以，影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。 　　（３）微分的作用系數(shù)Ｋｄ的作用是改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征，其主要作用是在響應(yīng)過(guò)程中抑制偏差向任何方向的變化，對(duì)偏差變化進(jìn)行提前預(yù)報(bào)。但Ｋｄ過(guò)大，會(huì)使響應(yīng)過(guò)程提前制動(dòng)，延長(zhǎng)了調(diào)節(jié)時(shí)間，而且會(huì)降低系統(tǒng)的抗干擾性能。下面是進(jìn)行模糊控制PID控制的系統(tǒng)仿真框圖。 　?。矊?duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究 　　建立了系統(tǒng)的仿真框圖后，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(yīng)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(yīng)控制時(shí)的仿真效果。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真有助于我們對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)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(shù)，對(duì)系統(tǒng)的研究有積極作用。 　　系統(tǒng)仿真圖通過(guò)ＭＡＴＬＡＢ中的模糊控制箱實(shí)現(xiàn)，同時(shí)根據(jù)自己控制系統(tǒng)的具體特點(diǎn)和要求來(lái)建立的，基本可以反應(yīng)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(guò)改變積分項(xiàng)的累加速度，使得它和偏差大小相適應(yīng)，偏差大的時(shí)候，積分慢；偏差小時(shí)，積分快，這就可以減少超調(diào)，同時(shí)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(gè)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(dòng)態(tài)特性的時(shí)候又盡量減少高頻干擾。 　　 介紹模糊自適應(yīng)控制和常規(guī)PID的比較，并對(duì)模糊自適應(yīng)控制的仿真進(jìn)行分析。這些都是基于前面建立的柴油發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)模型的 　　可見(jiàn)模糊PID控制器和常規(guī)PID控制相比，它使得系統(tǒng)響應(yīng)的超調(diào)時(shí)間減小，曲線(xiàn)更平整，反應(yīng)時(shí)間加快了，控制效果明顯更好了。同時(shí)模糊PID控制器在控制過(guò)程前期具有模糊控制器的特點(diǎn)，而在控制過(guò)程后期具有PID調(diào)節(jié)器的所有優(yōu)勢(shì)，是一種性能優(yōu)良的控制器，所以在實(shí)際使用中可以選用模糊自適應(yīng)控制方法。

柴油發(fā)電機(jī)組保護(hù)系統(tǒng) 一、溫度及壓力保護(hù)系統(tǒng) 1.系統(tǒng)簡(jiǎn)介 　　溫度及壓力的控制在柴油機(jī)運(yùn)行中非常關(guān)鍵。 　　潤(rùn)滑油壓力、燃油壓力不足，柴油機(jī)將無(wú)法運(yùn)行。目前的大功率中速柴油機(jī)大都有一套比較完整的監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)柴油機(jī)的一些重要參數(shù)(如溫度、壓力等)進(jìn)行監(jiān)控，一旦這些參數(shù)超出設(shè)定范圍就聲光報(bào)警或自動(dòng)停機(jī)。 　　柴油機(jī)組設(shè)有氣缸排氣、透平排氣、主軸承、發(fā)電機(jī)定子、缸套水、潤(rùn)滑油等溫度監(jiān)測(cè)及燃油、起動(dòng)空氣、潤(rùn)滑油、生水、缸套水、油嘴水、進(jìn)氣等壓力監(jiān)測(cè)。這些溫度及壓力監(jiān)測(cè)、報(bào)警及停機(jī)系統(tǒng)主要由裝在控制屏上的CMR424、CMR524單元組成。 　　2.優(yōu)缺點(diǎn)。這套系統(tǒng)體積小、元件少(每一種信號(hào)由一個(gè)獨(dú)立的電路板轉(zhuǎn)化)、布局集中、便于監(jiān)視，而且有一部分溫度(如缸套水溫度、潤(rùn)滑油溫度等)的控制采用PLC微電腦控制，自動(dòng)化程度比較高。潤(rùn)滑油壓力和缸套水壓力的控制就地直接采用壓力開(kāi)關(guān)作用于跳機(jī)。盡管如此，該系統(tǒng)仍有一定的局限性。對(duì)于排氣溫度而言，只有單缸和平均溫度的差值報(bào)警，沒(méi)有單缸溫度超過(guò)設(shè)定值的報(bào)警，溫度無(wú)法實(shí)時(shí)顯示。傳統(tǒng)的自動(dòng)記錄儀需要大量的打印紙，打印間隔太長(zhǎng)，多種曲線(xiàn)擠在一起不易辯別，且無(wú)法數(shù)字化等。幾次渦輪增壓器損壞就是因?yàn)闆](méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度上升趨勢(shì)致使氣閥損壞而打壞渦輪增壓器的。 　　3.常見(jiàn)故障及防范改進(jìn)對(duì)策。溫度顯示波動(dòng)且幅度大，有時(shí)顯示-1或1該故障原因有： ，連接插頭接觸不良，可以擰緊，當(dāng)插頭松脫時(shí)CMR424顯示-1；第二，探頭特性變壞，可以更換探頭，特別當(dāng)熱電阻探頭短路時(shí)CMR424顯示1；第三，電子板需要重新調(diào)整。 　　二、全自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng) 1.工作原理 　　柴油發(fā)電機(jī)組油霧保護(hù)系統(tǒng)的主要保護(hù)元件是油霧探測(cè)器，它能及時(shí)檢測(cè)出有否因軸承過(guò)熱或活塞環(huán)損傷造成過(guò)量漏氣等故障而導(dǎo)致在曲軸箱內(nèi)形成油霧，從而監(jiān)視柴油機(jī)的主要運(yùn)行部件——曲軸和氣缸的工作狀況是否正常。在柴油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中它通過(guò)采樣管系不停地抽出曲軸箱內(nèi)的油氣，并送至一個(gè)靈敏且準(zhǔn)確的濃度測(cè)量裝置。該濃度測(cè)量裝置包括一個(gè)紅外線(xiàn)發(fā)射二極管和對(duì)側(cè)一個(gè)光電接收二級(jí)管。光電二級(jí)管感受紅外線(xiàn)產(chǎn)生的光強(qiáng)度，并將光強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)送至電子鑒定裝置。 　　2.優(yōu)缺點(diǎn) 　　該保護(hù)裝置的快速性、靈敏性無(wú)可厚非，但經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行檢修發(fā)現(xiàn)，由于外界或裝置自身的原因，使得其選擇性和可靠性大大降低。比如由于潤(rùn)滑油冷卻器的泄漏(水進(jìn)入并污染了潤(rùn)滑油)，油霧探測(cè)器將會(huì)感受到由于水份的增加而引起的不透明度的增加，繼而發(fā)生跳機(jī)。油霧探測(cè)器的電子元件屬于高精度元件，但因其安裝在柴油機(jī)本體上，溫度高、振動(dòng)大，工作環(huán)境極為惡劣，由此使得電子元件的老化加劇，產(chǎn)生溫度漂移，跳機(jī)的靈敏度增加，誤動(dòng)率也增加。而且該保護(hù)有時(shí)出現(xiàn)指示燈全無(wú)指示，使得保護(hù)經(jīng)常處于脫離狀態(tài)等。頻繁的保護(hù)誤動(dòng)及保護(hù)的無(wú)法就緒，不僅會(huì)造成因甩負(fù)荷而引起的材質(zhì)疲勞，壽命縮短，而且會(huì)使生產(chǎn)人員產(chǎn)生麻痹心理，認(rèn)為該裝置不可靠，是誤動(dòng)，這樣大大限制并誤導(dǎo)了生產(chǎn)人員的思維，而在真正出現(xiàn)“高油霧”時(shí)就會(huì)發(fā)生事故。 　　3.常見(jiàn)故障及防范改進(jìn)對(duì)策 　　元件老化，溫度漂移等引起靈敏度改變,結(jié)合電廠的實(shí)際并經(jīng)有關(guān)專(zhuān)家同意，將報(bào)警閥值S開(kāi)關(guān)調(diào)至第4級(jí)，運(yùn)行至今未發(fā)生跳機(jī)現(xiàn)象。 　　4.電子板故障 　　當(dāng)油霧探測(cè)器出現(xiàn)紅、綠指示燈全部熄滅的現(xiàn)象，且檢查24VDC電源正常、插頭無(wú)松動(dòng)時(shí)，基本上就可判斷為電子板故障，也可以采用對(duì)換其它機(jī)組的電子板來(lái)進(jìn)行判斷。如確屬電子板故障，就應(yīng)該及時(shí)檢修或更換。