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船舶柴油机电控调速系统的仿真

韩晓军  
【摘要】: 随着我国经济的腾飞和现代化的逐步深入,柴油机的电控技术在微电子技术的推动下得到了飞速发展。柴油机实现电子调速后,不仅能提高其动力性、燃油经济性和排放性能,还有利于提高船舶动力装置控制系统的整体性能。因此,如何更好地实现柴油机的电控调速性能就成为摆在柴油机工作者面前的一个重要课题。 本文在广泛阅读文献的基础上,采用系统仿真的方法,对MAN BW 6S60MC涡轮定压增压二冲程柴油机的动态性能进行了模拟研究。 本文对柴油机电控调速系统的发展历程及现状作了综述;系统的介绍了柴油机控制模型的发展进程,主要是连续控制模型,并比较了每种模型的优缺点和应用范围;详细说明了柴油机电控调速系统及其仿真技术在各个领域的应用;描述了涡轮增压柴油机电控调速系统的模型,根据MAN BW 6S60MC涡轮增压柴油机各部分的工作原理,建立了柴油机的一个平均值模型,重点描述柴油机的状态变量的平均值随时间的变化过程,并对建模过程中可能遇到的问题进行了详细讨论;根据电控调速系统各部分的工作原理,建立了调速系统各部分的模型,并从理论上分析了调速系统各参数对柴油机电控调速性能的影响;介绍了系统仿真软件——MATLAB和Simulink的特点及应用,对涡轮增压柴油机及其电控调速系统分别进行了仿真研究;根据已建立的柴油机模型和调速系统模型,对柴油机电控调速系统进行了仿真,具体给出了仿真流程图、模块的设置和构造以及控制参数的选择,验证了模型的可行性和各参数对柴油机调速性能的影响,仿真结果表明模型建立方法的有效性和可行性,并对柴油机电控调速系统的认识、学习、研发、使用、维修以及培训具有应用价值。


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