柴油机转速控制系统仿真分析

摘要

本论文建立了柴油机转速控制系统数学模型和执行器模型，控制器部分利用各种智能控制技术，对传统的PID控制器参数进行了智能整定，并借助有力的仿真工具MATLAB/SIMULINK对柴油机转速控制系统进行了仿真研究。 在分析了经典PID控制算法存在的问题的基础上，提出了将人的控制经验，通过模糊控制方法运用在传统的PID控制算法上，建立了智能的模糊自整定PID控制器，实现了PID控制参数的在线自整定。仿真结果显示，柴油机的转速控制效果得到了显著的提高，特别是在克服扰动的仿真方面效果明显。 跟踪现代控制技术的发展方向，利用遗传算法对PID控制器参数进行寻优，并利用MATLAB中的.M文件对控制系统进行了仿真，仿真结果显示，与传统的PID控制相比，无论在响应的快速性还是超调量上，遗传算法的性能都远优于传统的PID控制算法。 本文的研究是开发实用的控制器的前期工作，更重要的是提出和实践了一种较为先进的设计思路，可为后续的研究提供软件和理论的支持及方法的指导，从而进一步认识和掌握柴油机转速控制器的设计步骤，方便地进行控制器参数的优化，缩短其开发周期，也必然对柴油机电控技术的发展起到积极的作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1发动机转速自动控制的概况

1.1.1发动机转速自动控制的发展

1.1.2国外调速器简介

1.1.3国内调速器技术状况

1.2柴油机的电控技术

1.2.1柴油机电子控制的意义

1.2.2柴油机电子控制的发展

1.3柴油机调速系统

1.3.1柴油机调速的必要性

1.3.2柴油机电子调速系统的发展

1.4柴油机转速控制系统仿真

1.4.1控制系统仿真概述

1.4.2仿真软件概述

1.4.3本论文研究的目的和主要研究内容

第2章智能方法及其在柴油机转速控制系统中的应用

2.1智能控制的简介

2.1.1智能控制的产生背景

2.1.2智能控制的含义与研究对象

2.2主要控制方法介绍

2.2.1遗传算法

2.2.2基于遗传算法的PID参数优化设计

2.2.3模糊自适应PID控制系统

第3章柴油机转速控制系统数学模型

3.1MATLAB语言介绍

3.2柴油机数学模型

3.3点火延迟

3.4执行器数学模型

3.5转速控制系统模糊PID控制器设计

3.5.1模糊逻辑工具箱

3.5.2模糊PID控制器设计

3.5.3 GA-PID控制

第4章仿真结果及分析

4.1 MTU16V396主机仿真分析

4.2结论

第5章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致 谢