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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、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、鲁棒性强、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、响应速度、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。 　　下面比较一下常规PID控制和不完全微分ＰＩＤ控制的区别。不完全微分就是在PID算法中引入了一个一阶惯性环节，使得系统性能得到改善，在改善系统动态特性的时候又尽量减少高频干扰。 　　 介绍模糊自适应控制和常规PID的比较，并对模糊自适应控制的仿真进行分析。这些都是基于前面建立的柴油发电机的系统模型的 　　可见模糊PID控制器和常规PID控制相比，它使得系统响应的超调时间减小，曲线更平整，反应时间加快了，控制效果明显更好了。同时模糊PID控制器在控制过程前期具有模糊控制器的特点，而在控制过程后期具有PID调节器的所有优势，是一种性能优良的控制器，所以在实际使用中可以选用模糊自适应控制方法。

康明斯柴油发电机组的耗量特性 在满足电力网络负荷平衡的前提下，柴油发电机组 负荷分配指的是通过有计划的安排各个柴油发电机组的出力，使得整体的柴油的消耗油量变得小，让成本达到少，进而整个发电厂的效率与收益。柴油发电机组一般是通过在气缸中燃烧柴油，然后借助转化的爆炸动力来推动柴油机的运作，柴油发电机再带动与其相关联的发电机发电，完成整个电力生产环节。因为柴油发电机的做功的数量很大程度上取决于燃油消耗的数量，而柴油发电机的进气量又规定了柴油发电机组出力的大小，由于负荷时刻在波动，为了保证康明斯柴油发电机组在任何时刻达到经济工况，必须对康明斯柴油发电机组的动力特性进行准确的模拟。即确定康明斯柴油发电机组的耗油量特性。 柴油发电机组发出的功率，与柴油发电机组消耗的柴油等的关系形成柴油发电机组的耗油量特性曲线。而柴油发电机组的这一曲线是电力柴油发电机组 负荷分配问题的基本参数，终结果与耗油量特性曲线的正确率有密切的关系。因此在负荷优化分配中，通过分析计算得到柴油发电机组的耗油量特性是必不可少的步骤。 研究柴油发电机组的耗油量特性的参数，必须先对火力电柴油发电机组的参数进行了解，单元柴油发电机组的燃油的使用量B与发电机有功功率P之间的关系比较复杂，主要取决于柴油发电机组本身的特点，同时还受到所处环境温度，水介质温度，大气压等因素影响。康明斯柴油发电机组由于其自身特点，其启动过程耗时较长，由此有时连续优化过程中需要考虑柴油发电机组的启停成本；柴油发电机组在低负荷状态下，为了保证锅炉燃油的稳定燃烧需要进行投油稳燃。如果综合考虑这些成本，会使得柴油发电机组的燃油耗油量B与出力P之间的关系和规律变得难以分析。限于篇幅，本文只讨论康明斯柴油发电机组在稳定负荷下的耗油量特性关系，即不考虑柴油发电机组的启停成本，但是对于柴油发电机组的出力范围进行考虑，可有效避免柴油发电机组在低出力工况下运行。这些简化并不影响结论的正确性。 此时，单元柴油发电机组的耗油量特性可以表示为： B=F（P） 式中B为燃油消耗油量，即每小时燃油的标准柴油耗油量（单位：t/h）；P为发电机有功功率（单位：MW）。