一、船舶柴油主机冷却水温度调节系统一般PID调节器的整定原则（论文文献综述）
黄读业,贾欣乐[1]（1979）在《船舶柴油主机冷却水温度调节系统一般PID调节器的整定原则》文中研究指明本文针对柴油主机冷却水温度调节系统的特点,结合实船整定提出的问题,从理论上对微分调节在该系统中的作用进行了初步分析,提出了某些整定原则.这些原则部分地得到了实际的验证,说明在船上还是可行的;但有些问题尚待进一步详细研究.
董昌春[2]（2005）在《主机冷却水温度控制系统的神经网络PID控制研究》文中认为主机冷却水温度控制系统是船舶机舱过程控制系统的重要组成部分，目前船舶机舱中的主机冷却水温度控制系统大多采用常规PID控制，但是由于冷却水温度控制系统是一个回路闭环系统，具有非线性、时变性、大迟延等特点，传统的PID在某些情况下难以达到理想的控制效果。而先进控制技术在理论上已趋成熟，以及计算机软件技术的迅速发展，使之具备了取代常规控制的条件。为了提高船舶的管理水平，降低运营成本，提高船舶运营的安全性、可靠性和经济性，在真正意义上实现机舱综合自动化，有必要对先进控制技术在机舱过程控制中的应用进行探索、研究和开拓。 本文以实际的冷却水温度自动控制系统作为机舱过程控制的典型范例，运用工控机来仿真控制对象的模型，联同船用自动化仪表一起构成相应的半实物仿真系统，可获得大型复杂控制过程的实际系统的相似控制效果，并可进行实际系统中难以实现的检测与控制仪表、控制对象等系统参数的随即改变与修正，任意扰动的施加。半实物仿真控制系统具有操作直观、组态灵活和使用方便的特点。通过计算机的软、硬件结合，可容易地插入各种控制算法，取代常规PID控制器，实现多种先进控制模式。 本文分析了冷却水温度控制系统的数学模型，并在Simulink中建立了系统动态仿真模型。然后研究了冷却水温度控制系统的先进PID控制技术，首次将神经网络PID控制（包括单神经元PID自适应控制和基于小脑模型神经网络与PID的复合控制）引入其中。利用MATLAB软件仿真了该系统的神经网络PID控制，对遇到的问题进行了分析并提供了解决方法。然后对各种控制模式进行系统性能评价，结果表明神经网络PID控制算法有很好的控制效果。 此外，本文对冷却水温度控制系统国内外的现状与发展进行了探讨，指出软硬件仿真的发展前景，并结合先进PID控制算法，指出了系统仿真进一步研究要做的主要工作，展望了先进PID控制算法在冷却水温度控制系统中应用的前景。
张萌娇[3]（2014）在《船舶机舱过程控制系统仿真研究》文中研究表明随着控制技术的不断发展,船舶机舱过程控制系统的自动化程度不断提高,船舶燃油粘度控制系统,柴油机冷却水温度控制系统作为船舶机舱过程控制系统的重要组成部分,一直是船舶过程控制领域的重要研究课题。本文以某先进的万箱集装箱船舶作为研究对象,首先分析了船舶机舱过程控制典型系统的运行过程及动态特性,介绍了燃油粘度控制系统和冷却水温度控制系统的组成及工作原理,并依据能量守恒定律,热力学原理等,建立了系统主要环节的数学模型,包括燃油粘度控制系统的加热器、测粘计、蒸汽调节阀等。其次,基于滑模变结构控制算法具有快速响应、对参数变化和扰动不灵敏等优点,本文设计了基于指数趋近律的滑模变结构控制器,并应用于燃油粘度控制系统和冷却水温度控制系统中,利用MATLAB/Simulink仿真工具,搭建系统仿真模型,实现了对控制算法效果的仿真。另外,本文针对滑模控制产生的高频抖振现象,采用变指数趋近律对控制器进行了改进优化,并将改进后的滑模控制器与传统PID控制器应用于控制系统中进行仿真对比分析,结果表明改进后的滑模控制器效果良好,具有较好的自适应性和鲁棒性。在完成船舶燃油粘度控制系统的数学建模和控制仿真的基础上,本文结合实船中燃油粘度控制系统的使用运行情况,利用Visual C++编程软件,设计开发了一套燃油粘度控制模拟训练系统。训练系统具有良好的可视化人机交互功能,能够对系统过程参数进行监测和在线修改,故障设置,模拟系统实际运行的动态过程。仿真结果表明该模拟训练系统能够满足可视化仿真教学培训要求,并应用于轮机模拟器培训系统。
刘成[4]（2004）在《船舶柴油机主机实时仿真系统的建模和转速控制》文中研究表明柴油主机的建模方法一般有线性化法、容积法和准稳态法等，这些方法都是基于柴油主机的数学模型。但由于船舶柴油主机系统的复杂性，许多现象（如柴油机的供油过程、柴油机的机械效率等）尚无法用数学模型来描述，因为数学模型还不能处理过程现象中的模糊信息，而柴油主机动态过程中却大量存在这种模糊信息。因此，有必要建立柴油主机的智能模型，以处理这些模糊信息，使主机得到更加有效的控制。 神经网络本质上是非线性系统、具有高度并行的结构、某些网络可以硬件实现、具有学习和自适应性，可以同时处理定性、定量的数据和多变量系统等。 传统的PID控制系统要想实时地进行其参数（Kp、Ki、Kd）的在线整定是相当困难的。通常PID调节器的参数整定方法是根据控制船舶实际参数，计算出Kp、Ki、Kd初值，然后对控制对象进行调试，修改上述三个参数，以达到控制的目的。这种方法调试困难，且只能根据当时的工况选择出1-2组较优参数，难以实现控制对象全工作域的最佳控制。 如何实现PID参数的在线整定，将模糊控制与PID控制相结合，是目前这方面研究的主要方向。根据参数的动态变化，用模糊参数来表征Kp、Ki、Kd，可得到一种新的模糊PID控制器。 本文结合船舶主机控制仿真系统及智能控制研究工作，主要完成了以下内容： ● 对多层前向网络RBF神经网络及学习算法进行了深刻的研究，提出 一种基于RBF神经网络的主机建模方案，给出了这种智能建模的结 构，并对其仿真结果进行了详细的讨论。.对PID调速器的原理进行了论证，并探讨了其存在的参数适应能力 弱，鲁棒性差等特性，同时提出了对其改进的必要性，可能性及其方 法。.对模糊控制原理、算法及特性进行了探讨，详细介绍了其广泛的适 应性及蕴涵的应用前景，并提出了基于模糊控制的PID参数自整定 速度调节方案，并对其仿真结果和常规的PID调速器进行了比较， 论证了其优良的可行性。
姚明华[5]（2006）在《船舶柴油主机转速鲁棒PID控制及安保装置的研究》文中指出在船舶集控室或者驾驶台通过自动控制设备操作主机的系统称为主机遥控系统。主机调速系统是主机遥控系统的一个重要组成部分。有关调速器的发明也越来越多，至今，调速器已经经历了四代产品。 船舶主机的调速器主要采用比例积分微分（PID）控制规律。PID控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高，因而成为应用最为广泛的控制器之一。 在实际情况中，机舱中的大多数控制过程都存在非线性和时变，环境和对象之间一般不存在明确的、能用数学形式精确描述关系，常规PID控制在扰动和对象模型变动的情况下不具有良好的鲁棒性（所谓“鲁棒性”，是指控制对象在一定范围内变化时，它能在某种程度上保持系统的稳定性与动态性能的能力，根据对性能的不同定义，可分为稳定鲁棒性和性能鲁棒性）。20世纪80年代，新的控制策略——先进的控制技术正飞速发展起来，先进的控制技术是以现代控制理论和智能控制理论为基础各种高级控制技术的总称，包括预测控制、鲁棒控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制等。这些控制技术，有一些已经有了很深入的研究，有了大量的理论材料和实践应用，但是有一些在理论上可行，但是应用于实际情况中，可能难以实现，甚至可能根本无法实现。 既然这些理论上比较“完美”的先进控制技术也存在着不足，那么能否将传统的PID控制与先进控制技术相结合，取长补短呢?按照这个思路，人们不断对这种新型的、复合型的控制器进行研究，显然，鲁棒性成为这类控制器优劣的主要衡量指标。 本文首先阐述了将一体化柴油主机的数学模型高阶滞后模型降阶为一阶或者二阶滞后模型的方法——阶跃测试响应法，然后通过二阶非对称Pade近似处理纯延迟环节。 为了得到具有高鲁棒性的PID控制器，本文基于H2最优控制、H∞控制和PID控制相结合，分别引出了LQR—PID和LMI—PID控制器，由LQR／LMI反馈系数确定的PID参数具有和LQR／LMI控制一致的强鲁棒性，同时是通过PID的形式体现出来，是对传统PID的一种拓展和改进。 为了针对性解决纯延迟问题，本文引入了内模设计方法，作为鲁棒控制之一的内模控制能同时兼顾系统的鲁棒稳定性和控制性能，然后从内模的角度去设计Smith预估控制系统，又基于Smith预估控制系统设计出Smith—PID控制器，从而推出了具有良好鲁棒性的PID参数，既具有Smith控制器具有的强鲁棒性，又具有简单易行的PID
王丁[6]（2014）在《基于H∞理论的船舶冷却水控制系统的仿真设计》文中进行了进一步梳理船舶柴油机冷却水温度控制系统是船舶机舱过程控制系统的重要组成部分,是保证船舶动力装置安全可靠运行的重要系统之一。同时,冷却水系统的冷却水温将直接影响主、辅机和机械系统运行效率。为了使缸套冷却水出机温度的控制更加稳定可靠、适应性强,并具有较高的控制精度,需对系统温度控制器的控制方法进行深入研究。目前船舶机舱中的冷却水温度控制系统大多采用常规PID控制,但是由于冷却水温度控制系统是一个回路闭环系统,具有非线性、时变性、大迟延等特点,传统的PID在某些情况下难以达到理想的控制效果。为了提高船舶的管理水平,降低运营成本,提高船舶运营的安全性、可靠性和经济性,在真正意义上实现机舱综合自动化,有必要对先进控制技术在机舱过程控制中的应用进行探索和研究。本文从所建造船舶的柴油机冷却水控制系统着手,研究了船舶柴油机冷却水系统热力学模型和温控系统,对现有船舶所使用的PID温控阀控制进行了分析;同时通过了解鲁棒控制理论,对船舶柴油机冷却水温度控制系统进行了∞H控制器的设计及仿真分析,通过仿真发现在没有参数摄动情况下∞H最优控制器使系统稳定的时间比PID控制器使系统稳定的时间要短,而且振幅小。当模型参数发生较小摄动时,虽然∞H状态反馈控制和PID控制都能使系统稳定,但PID控制明显使系统性能下降,表现在稳定时间变长。当摄动达到一定量时,PID控制系统不再稳定,而∞H状态反馈控制能使系统保持良好的稳定状态。紧接着分析了主机冷却水温度控制系统机械参数在某个范围摄动时系统的输出响应,仿真结果显示∞H控制器都能使系统回到平衡状态,因此∞H控制比PID控制具有更强的鲁棒稳定性和抗干扰能力。
王华英[7]（2005）在《基于ARM+DSP嵌入式仿真平台的柴油主机建模研究》文中研究表明本课题源于交通部重点投资“多模式机舱模拟器”实验室建设的子项目。该子项目构筑了一个由主机气控操作图示管理系统和模拟螺旋桨组成的“半实物在环（Hardware-in-the-loop，HIL）”仿真模型，形式上既可以与SMSC-2000大型轮机模拟器联网，也能自成系统进行实时仿真。该子项目在天津理工大学、浙江交通职业技术学院以及多个航海培训中心得到推广应用，研究生攻读期间本人参与了该主机半实物在环仿真模型的研究，气控操作部件的故障模拟和训练软件的开发。 项目建设的在线闭环仿真系统由工控机、主机气控屏图示系统、电子调速系统、集中控制台及驾驶室操纵台等组成。本课题研究的重要工作之一就是建立柴油主机的数学模型。论文通过对常用的柴油机动态过程建模方法的分析，在准稳定法和模块化方法相结合的基础上，建立数学模型、PID控制模型和风浪扰动模型，并利用MATLAB/Simulink编辑柴油主机模型，然后参照实船的特性曲线校核修正模型。 船舶仿真系统中，一般采用工控PC机作为仿真计算机，但是工控PC机在提高实时性和精确度方面受到很大约束。为此，本交通部重点实验室两年前在提升仿真平台技术方面开展了实质性的研究，建立了ARM+DSP嵌入式仿真平台、移植了μC/OS-Ⅱ。目前，配合仿真平台基础性研究，对自行研制的ARM+DSP双核嵌入式仿真系统，进行了综合评估和测试。本课题重要工作之二，是综合使用了MATLAB、CCS等软件工具，将MATLAB/Simulink建立的柴油机模型通过RTW工具转化成本项目所需的C语言，接着在CCS编译环境下对转化的C代码进行改写及编译，最后把柴油主机程序移植到ARM+DSP嵌入式仿真平台，进行实用性评估。 在仿真技术提升的研究期间，本课题得到了上海市教委科技项目“多模式船舶机舱过程控制仿真及系统性能评价”（编号：03IK14）和交通部通达计划“嵌入式仿真系统在船舶中应用基础研究”项目（编号：200432981007）的资助，并且“柴油机主机嵌入式仿真系统”和“嵌入式实时仿真平台”已经申请国家专利并获得受理，受理号分别为200520040225.6及200510025331.1。 本课题成功地在ARM+DSP的嵌入式仿真平台上实现了柴油主机机理仿真模型以及系统各部分间的通信，并通过SPI接口控制外部的模拟电机，完成了半实物在环（HIL）的实时仿真，迈出了具有开拓性的一步，具有潜在的经济效益。
肖玲娟[8]（2004）在《主机燃油粘度的模糊控制设计》文中指出在工业过程控制中，PID控制算法以其鲁棒性较好、易于实现和被工程技术人员熟悉掌握等特点，至今仍被工业过程控制界所广泛采用，即使目前被广泛引进和使用的计算机分散控制系统也仍采用常规PID作为主要控制手段。但是由于燃油粘度控制系统是一个非常复杂的双回路闭环系统，具有非线性，时变性，大迟延等特点，传统的PID较难达到理想的控制效果。 本文详细研究了模糊控制方法。在详细的介绍模糊控制器方法的基础上，利用仿真实现了常规PID控制算法、模糊控制算法。仿真结果表明这些方法具有很好的控制效果。 本文首先分析了燃油粘度控制系统的数学模型，分别对燃油加热器、执行机构及其通道、测量元件进行了深入的研究，并在Simulink中建立了系统模型，为仿真打下了良好的基础。然后研究了燃油粘度控制系统的PID控制算法和模糊控制，利用MATLAB软件实现了控制系统的仿真，并对各种方法进行了比较分析。在模糊控制算法中，借助于MATLAB的FIS工具箱，使模糊控制的应用更加简便。在此基础上，还进行了控制器的硬件设计，应用ATmega128芯片，对其接口电路进行了探讨，以实现硬件控制器。当然，本课题涉及的方面很多，工作量很大，从目前为止所完成的工作看，还远未达到理想的效果。但这次研究初步解决了燃油粘度控制系统的控制算法的优化。 此外，本文对燃油粘度控制系统国内外的现状与发展进行了探讨，指出软硬件仿真的发展前景，并结合先进PID控制算法，指出了系统仿真进一步研究要做的主要工作，展望了先进控制算法在燃油粘度控制系统中应用的前景。
吴广焘[9]（2019）在《船用柴油机冷却水温度控制研究》文中研究表明目前,大多数船用柴油机冷却水温度控制采用的是PID调节方式,其调节器的类型多种多样。文章阐述了冷却水系统对柴油机以及船用发电机的作用,研究了实训教学中冷却水管路的设计,分析了其管路设计存在的问题并提出了意见,分析了各类PID温度控制器的特点,并结合实践教学过程对实践教学中船用柴油机冷却水温度控制器的选取提出了建议。
宋百玲[10]（2009）在《柴油机控制系统半物理仿真技术研究》文中研究表明综合电控技术是柴油机技术研究的主要方向之一,电控技术是提高柴油机动力性、经济性、可靠性和改善排放性能的有效措施,电控水平的高低已经成为柴油机先进性的重要标志。柴油机电控技术正在由单一控制功能向多目标优化的综合控制方向发展。随着柴油机电控系统功能不断增强,结构日益复杂,柴油机电控系统的开发难度不断加大,开发周期长、成本高、调试和试验困难是柴油机电控系统研制面临的突出矛盾。利用现代V模式开发流程,研究柴油机电控系统从功能设计、快速原型、代码生成到半物理仿真的一体化仿真技术,解决电控系统开发、调试难题是十分必要的。针对柴油机综合电控系统开发、调试和试验的技术难题,在查阅国内外相关领域的技术资料,分析柴油机电控系统半物理仿真技术现状和发展趋势的基础上,利用现代建模仿真技术和电子信息技术,开展了船用柴油机控制系统半物理仿真技术研究,重点开展了以下几方面的工作。1.针对船用柴油机控制系统通过配机试验进行I／O通道调试、系统功能试验、参数优化等存在的周期长、费用高、危险性大、极限工况试验困难等难题,根据柴油机控制系统调试中对多输入、多输出、较好的精度、高实时性等特殊要求,利用平均值和热动力学建模方法,建立了能够满足多目标控制研究和实时性需求的柴油机数学模型。将Arrhenius（阿列纽斯）方法应用到船用柴油机燃烧扭矩的计算中,解决了多缸柴油机瞬时输出扭矩的精确计算问题,满足控制系统断缸或断排的控制需求,保证了以研究控制为目的的柴油机模型的精度和实时性要求；给出了涡轮增压器的涡轮和压气机的折合参数,用折合参数表示的特性对于研究控制系统具有最佳可比性,同时也具有一定的通用性。2.采用模块化建模技术,建立了具有完整模型体系的多参数、多输入输出通道的柴油机仿真模型和船舶动力传动系统模型。该模型以C代码的方式运行在dSPACE实时仿真平台中。建模中针对柴油机控制系统研究的需求,采取适当简化、实验参数配置、功能模块划分、多缸数据处理等技术,使所建立的模型即能真实地反映柴油机的运行状态,又具有较好的实时性和通用性。3.针对典型柴油机控制系统,开展了柴油机控制系统建模仿真及性能优化研究。研究了起动智能控制,燃油系统和增压系统的匹配优化控制,稳态调速率对瞬态调速特性变差的影响,采用线性递减、累加的方式来消除影响,并进行了仿真和试验验证。达到了改善起动性能、改善全工况调速性能、节约能源及改善排放的目的。应用ControlDesk软件建立了功能完善、操作友好的仿真监控界面,可实现离线／在线仿真过程中模型和用户之间的交互、虚拟仪表和程序之间的动态数据交换、跟踪实时曲线、完成在线调参、数据实时记录等功能。4.基于先进的dSPACE实时仿真系统,开发了船用柴油机控制系统半物理仿真试验平台,该平台由柴油机实时、多参数仿真模型,实时仿真控制界面,多功能I／O接口板,船用柴油机控制系统和执行器等组成。利用该平台对柴油机控制系统的起动、停机、调速、相继增压、缸排断油、安全保护及状态监测等功能进行调试试验,实现对柴油机控制系统的半物理仿真调试,半物理仿真结果与配机实验结果进行了对比分析,结果表明所建立的半物理仿真平台能够满足控制系统半物理仿真实时性和精度的要求,有效地解决了通过配机试验进行控制系统调试的难题。5.针对船用柴油机非线性、时变性和各系统之间相互影响、相互制约和相互耦合等特点,进行了柴油机智能调速控制研究；为解决柴油机全工况调速问题,利用开发的半物理仿真平台,对模糊控制和人工神经网络等智能控制理论在船用柴油机上的应用进行了研究,设计了满足船用柴油机全工况调速要求的模糊-PID控制器和BP神经网络调速控制器,利用柴油机多参数仿真模型进行了验证,仿真结果与传统的PID调速控制进行了比较分析,结果表明模糊-PID复合调速控制器和BP神经网络调速控制器均优于传统的PID控制器。为开发船用柴油机智能调速控制系统打下了坚实的基础。本文研究的柴油机控制系统半物理仿真技术可以替代配机试验,缩短控制系统的开发周期、降低开发成本；同时,本文也开展了快速控制原型的研究,为柴油机控制系统从功能设计到产品的转化奠定了坚实的基础。
二、船舶柴油主机冷却水温度调节系统一般PID调节器的整定原则（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、船舶柴油主机冷却水温度调节系统一般PID调节器的整定原则（论文提纲范文）
（2）主机冷却水温度控制系统的神经网络PID控制研究（论文提纲范文）
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究水平及动态 |
| 1.2.1 船舶机舱自动化的发展 |
| 1.2.2 PID控制器的发展 |
| 1.3 计算机仿真技术的发展 |
| 1.4 本论文的主要研究任务 |
| 第2章 主机冷却水温度控制系统数学模型 |
| 2.1 系统组成及介绍 |
| 2.2 系统原理 |
| 2.3 系统数学模型的建立 |
| 2.3.1 冷却器的特性分析 |
| 2.3.2 主机冷却水温度控制系统主要部分数学模型的建立 |
| 2.4 系统的SIMULINK仿真模型 |
| 第3章 主机冷却水温度的数字PID控制仿真 |
| 3.1 PID控制原理 |
| 3.2 增量式PID控制算法 |
| 3.3 PID控制器参数的选择 |
| 3.3.1 试凑法确定PID控制参数 |
| 3.3.2 试验经验法确定PID参数 |
| 3.4 系统的数字PID控制仿真及结果 |
| 第4章 主机冷却水温度的神经网络PID控制仿真 |
| 4.1 基于单神经元网络的PID智能控制 |
| 4.1.1 单神经元模型 |
| 4.1.2 单神经元自适应PID控制器及其学习算法 |
| 4.1.3 以Pe~2(k+d)+QΔu~2(k)为性能指标的单神经元PID控制器 |
| 4.1.4 单神经元自适应PID控制器学习算法可调参数的选取规律 |
| 4.1.5 系统的单神经元自适应PID控制仿真结果 |
| 4.2 基于CMAC(小脑模型神经网络)与PID的复合控制 |
| 4.2.1 CMAC概述 |
| 4.2.2 CMAC与PID复合控制算法 |
| 4.2.3 系统的CMAC与PID复合控制的SIMULINK仿真 |
| 4.3 冷却器控制通道数学模型改变时系统的SIMULINK仿真 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 神经网络PID控制器的联机实现 |
| 5.1 M函数与VC++的转换 |
| 5.1.1 CMAC与PID复合控制器的M函数 |
| 5.1.2 CMAC与PID复合控制器的VC++编程 |
| 5.2 系统的硬件设计 |
| 5.3 系统的联机运行与调试 |
| 第6章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间公开发表的论文 |
| 参考文献 |
（3）船舶机舱过程控制系统仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 相关领域研究动态 |
| 1.3 本文的研究目标和主要工作 |
| 第2章 船舶机舱过程控制典型系统数学建模 |
| 2.1 系统介绍及其组成原理 |
| 2.1.1 燃油粘度控制系统 |
| 2.1.2 冷却水温度控制系统 |
| 2.2 燃油粘度控制系统主要环节数学模型的建立 |
| 2.2.1 燃油加热器 |
| 2.2.2 测粘计 |
| 2.2.3 蒸汽调节阀 |
| 2.2.4 管路模型 |
| 2.3 冷却水温度控制系统主要环节数学模型的建立 |
| 2.3.1 缸套冷却系统 |
| 2.3.2 淡水冷却器 |
| 2.3.3 三通调节阀 |
| 第3章 船舶机舱过程控制典型系统控制算法研究与仿真 |
| 3.1 PID控制的基本原理 |
| 3.1.1 PID控制算法的理论基础 |
| 3.1.2 PID控制器特点及参数选择 |
| 3.2 滑模变结构控制的基本原理 |
| 3.2.1 滑模变结构控制算法的理论基础 |
| 3.2.2 滑模变结构控制的特点及其应用 |
| 3.2.3 滑模变结构控制的抖振问题及其削弱方法 |
| 3.3 燃油粘度控制系统控制算法研究与仿真 |
| 3.3.1 基于PID控制器的系统设计与MATLAB仿真 |
| 3.3.2 基于指数趋近律的滑模变结构控制器的设计与MATLAB仿真 |
| 3.3.3 基于变指数趋近律的滑模变结构控制器的设计与改进 |
| 3.4 冷却水温度控制系统控制算法研究与仿真 |
| 3.4.1 基于PID控制器的系统设计与MATLAB仿真 |
| 3.4.2 基于滑模变结构控制器的系统设计与MATLAB仿真 |
| 第4章 燃油粘度控制模拟训练系统的设计与实现 |
| 4.1 开发平台及环境介绍 |
| 4.2 燃油粘度控制模拟训练系统的界面设计 |
| 4.2.1 EPC50V型燃油粘度控制系统界面 |
| 4.2.2 NAKAKITA型燃油粘度控制系统界面 |
| 4.3 燃油粘度控制模拟训练系统的功能实现 |
| 4.3.1 系统的启动与停车操作 |
| 4.3.2 过程参数的设置操作 |
| 4.3.3 系统报警与故障分析 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）船舶柴油机主机实时仿真系统的建模和转速控制（论文提纲范文）
| 第一章 引言 |
| 1.1 简述 |
| 1.2 本文主要研究内容 |
| 第二章 RBF神经网络 |
| 2.1 神经网络原理 |
| 2.1.1 神经网络的结构类型 |
| 2.1.2 神经网络在控制中的运用 |
| 2.2 径向基函数神经网络及学习算法 |
| 2.2.1 径向基函数神经元模型 |
| 2.2.2 径向基函数神经网络模型 |
| 2.2.3 径向基函数神经网络的学习 |
| 第三章 模糊控制 |
| 3.1 模糊控制的基本思想 |
| 3.2 模糊控制器及其基本结构 |
| 3.3 模糊控制器知识库及推理 |
| 3.3.1 模糊控制数据库 |
| 3.3.2 模糊控制器规则库 |
| 3.3.3 模糊控制器推理 |
| 3.4 模糊控制量的反模糊化处理 |
| 3.5 模糊控制器基本设计原则和途径 |
| 3.5.1 模糊控制器设计步骤 |
| 3.5.2 模糊控制器设计途径 |
| 第四章 基于RBF神经网络的船舶柴油主机模型 |
| 4.1 仿真程序介绍 |
| 4.2 基于RBF神经网络的船舶柴油主机的智能模型 |
| 4.2.1 人工神经网络建模简述 |
| 4.2.2 柴油机主机的智能建模 |
| 4.3 仿真实例 |
| 第五章 船舶主机模糊控制PID自整定转速控制 |
| 5.1 经典PID控制算法 |
| 5.2 柴油机速度控制系统 |
| 5.2.1 系统的构成及控制原理 |
| 5.2.2 系统的功能 |
| 5.3 自适应模糊PID控制器问题的提出 |
| 5.4 PID参数模糊自整定控制器的原理和设计 |
| 5.4.1 模糊PID控制器的原理 |
| 5.4.2 模糊PID自整定调节器的结构 |
| 5.4.3 模糊参数整定器的参数整定步骤 |
| 5.4.4 船舶模糊自整定PID控制器设计 |
| 5.4.5 模糊PID参数调整 |
| 5.5 PID转速自整定模糊控制器设计步骤 |
| 5.5.1 定义模糊子集 |
| 5.5.2 控制规则表 |
| 5.5.3 PID控制表 |
| 5.6 仿真研究 |
| 5.6.1 PID控制器的仿真 |
| 5.6.2 模糊参数自整定控制器的仿真 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）船舶柴油主机转速鲁棒PID控制及安保装置的研究（论文提纲范文）
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 调速器的发展以及重要性 |
| 1.3 国内柴油机电子调速器的研究现状及内容 |
| 第2章 主机转速控制系统与一体化主机对象的建模 |
| 2.1 主机转速控制系统的组成及工作原理 |
| 2.2 一体化柴油主机的数学模型 |
| 2.2.1 柴油主机模型 |
| 2.2.2 螺旋桨模型 |
| 2.2.3 轴系模型 |
| 2.2.4 一体化柴油主机模型 |
| 2.3 工业中模型的一般处理方法 |
| 2.4 一体化柴油主机模型的降阶简化 |
| 2.5 Pade方法的近似线性化 |
| 小结 |
| 第3章 柴油主机转速控制系统的LQR-PID控制仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 LQR控制算法 |
| 3.2.1 基于状态反馈的最优控制 |
| 3.2.2 基于输出反馈的次优控制 |
| 3.3 动态补偿网络与LQR控制的联系 |
| 3.3.1 LQR频域分析 |
| 3.3.2 动态补偿网络 |
| 3.3.3 最优控制的动态补偿网络 |
| 3.4 动态补偿网络转换为PID控制 |
| 3.5 MATLAB仿真 |
| 小结 |
| 第4章 柴油主机转速控制系统的LMI-PID控制仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 LMI-PID控制器的设计及闭环系统的形成 |
| 4.3 预备知识 |
| 4.4 LMI解法 |
| 4.5 MATLAB仿真 |
| 小结 |
| 第5章 柴油主机转速控制系统的Smith-PID控制仿真 |
| 5.1 Smith预测控制的提出 |
| 5.1.1 纯滞后问题 |
| 5.1.2 Smith预测控制原理 |
| 5.1.3 Smith预测控制的改进方案 |
| 5.2 Smith预测控制的内模扩展 |
| 5.2.1 内模设计思想 |
| 5.2.2 内模控制器的性质 |
| 5.2.3 Smith控制的内模扩展 |
| 5.3 实用Smith-PID参数整定法 |
| 5.3.1 IMC-PID与Smith-PID的比较 |
| 5.3.2 一阶滞后的参数整定公式 |
| 5.3.3 二阶滞后的参数整定公式 |
| 5.4 MATLAB仿真 |
| 小结 |
| 第6章 AC-4主机遥控仿真系统中的转速控制及安保系统的实现 |
| 6.1 AC-4主机遥控系统的结构 |
| 6.2 AC-4主机遥控系统的功能 |
| 6.3 AC-4主机转速控制及安保系统仿真 |
| 6.3.1 主机遥控仿真系统结构 |
| 6.3.2 主机转速控制及安保系统仿真界面 |
| 6.3.3 安全保护装置的功能 |
| 6.3.4 安保装置VB程序实现 |
| 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 |
| 附录2、3 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（6）基于H∞理论的船舶冷却水控制系统的仿真设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 船舶柴油机冷却水温度控制系统概述及研究意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.2.1 自动控制的发展历程 |
| 1.2.2 冷却水温度控制的国内外研究现状 |
| 1.3 鲁棒控制理论的发展 |
| 1.4 本文研究内容和意义 |
| 2 船舶柴油机冷却水系统的介绍 |
| 2.1 船舶柴油机冷却水系统的组成 |
| 2.1.1 高温淡水冷却回路 |
| 2.1.2 低温淡水冷却回路 |
| 2.1.3 海水冷却回路 |
| 2.2 柴油机冷却水温度控制系统数学模型 |
| 3 船舶柴油机冷却水系统的研究 |
| 3.1 船舶实例研究 |
| 3.1.1 所研究船舶主要参数 |
| 3.1.2 轮机AUT-0 主要设备概况 |
| 3.1.3 冷却系统概况 |
| 3.2 PID控制及其调节过程 |
| 3.2.1 PID控制 |
| 3.2.2 对实际PID参数的整定方法 |
| 3.3 冷却水温度控制系统PI调节器的参数整定 |
| 4 冷却水温度控制系统H∞控制器的设计 |
| 4.1 冷却水温度控制系统H∞最优设计问题模型的建立 |
| 4.2 H_∞控制器的设计 |
| 4.3 系统的仿真对比分析 |
| 5 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 附件 |
（7）基于ARM+DSP嵌入式仿真平台的柴油主机建模研究（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 本课题的理论意义及实用价值 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 仿真对象、流程和建模方法 |
| 2.1 仿真对象 |
| 2.2 基于工控PC机的柴油主机仿真 |
| 2.3 柴油主机建模方法 |
| 2.4 柴油主机仿真流程的概述 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 柴油主机的建模与MATLAB仿真 |
| 3.1 相关仿真软件的概述 |
| 3.1.1 MATLAB简介 |
| 3.1.2 Simulink |
| 3.1.3 S-函数 |
| 3.2 柴油主机建模与仿真 |
| 3.2.1 喷油装置模型 |
| 3.2.2 柴油机本体模型 |
| 3.2.3 排气管模型 |
| 3.2.4 涡轮增压器模型 |
| 3.2.5 中冷器模型 |
| 3.2.6 扫气箱模型 |
| 3.3 MATLAB仿真结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 柴油主机控制系统及风浪扰动的仿真 |
| 4.1 柴油主机控制系统 |
| 4.1.1 PID的控制原理 |
| 4.1.2 PID控制参数的整定 |
| 4.1.3 “饱和”作用的抑制 |
| 4.1.4 PID仿真结构图 |
| 4.2 风浪扰动的仿真 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 柴油主机模型的移植 |
| 5.1 RTW简介 |
| 5.1.1 RTW工作原理 |
| 5.1.2 RTW自动建造程序过程 |
| 5.2 RTW设置 |
| 5.2.1 Target configuration选项的设置 |
| 5.2.2 TLC debugging选项的设置 |
| 5.2.3 General code generation options选项的设置 |
| 5.2.4 General code appearance options选项的设置 |
| 5.2.5 GRT code generation options选项的设置 |
| 5.3 柴油主机模型的移植 |
| 5.3.1 编译环境的选择 |
| 5.3.2 文件的构成 |
| 5.3.3 基于x86平台的柴油主机模型代码分析 |
| 5.3.4 基于嵌入式仿真平台的柴油主机模型代码 |
| 5.4 测试移植代码 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 柴油主机模型应用于嵌入式仿真平台的探索 |
| 6.1 嵌入式仿真平台简介 |
| 6.2 基于嵌入式仿真平台的柴油主机仿真系统总体结构 |
| 6.3 嵌入式仿真平台的硬件模块 |
| 6.3.1 嵌入式仿真平台的核心部件 |
| 6.3.2 人机接口模块 |
| 6.3.3 电机控制驱动模块 |
| 6.4 柴油主机仿真程序在嵌入式仿真平台上的实现 |
| 6.5 柴油主机仿真程序的运行结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 课题工作和结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录一 主要符号说明 |
| 附录二 6L80MC柴油机主要试验数据 |
| 附录三 6L80MC柴油机特性曲线 |
| 附录四 部分C MEX S-函数程序代码 |
| 附录五 VTR564涡轮特性曲线图 |
| 附录六 VTR564压气机特性曲线图 |
| 附录七 嵌入式系统的仿真界面 |
（8）主机燃油粘度的模糊控制设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究水平及动态 |
| 1.2.1 燃油粘度控制系统及其改进 |
| 1.2.2 计算机仿真技术的发展 |
| 1.2.3 PID控制器的发展 |
| 1.3 本论文的主要研究任务 |
| 第2章 ATMEL芯片的发展及现状 |
| 2.1 ATMEL芯片的发展 |
| 2.1.1 AT90系列单片机简介 |
| 2.1.2 AT91M系列单片机简介 |
| 2.2 ATMEGA128主要特点 |
| 2.2.1 结构图 |
| 2.2.2 芯片性能介绍 |
| 2.2.3 开发实验工具 |
| 第3章 燃油粘度系统数学模型 |
| 3.1 系统介绍及其组成原理 |
| 3.2 系统主要部分数学模型的建立 |
| 3.2.1 燃油加热器的数学分析 |
| 3.2.2 加热器数学模型的建立 |
| 3.2.3 执行机构数学模型的建立 |
| 3.2.4 其他元件数学模型的建立 |
| 3.2.5 干扰数学模型 |
| 3.3 燃油粘度控制系统的结构与功能 |
| 第4章 燃油粘度控制系统数字PID控制 |
| 4.1 PID控制原理 |
| 4.1.1 PID控制算法的理论基础 |
| 4.1.2 PID控制器的特点 |
| 4.2 增量式PID控制算法 |
| 4.3 PID调节器参数的选择 |
| 4.3.1 试凑法确定PID调节参数 |
| 4.3.2 试验经验法确定PID参数 |
| 4.4 仿真结果 |
| 第5章 燃油粘度控制系统模糊控制 |
| 5.1 模糊控制基本原理 |
| 5.1.1 模糊控制发展的历史背景及其过程 |
| 5.1.2 模糊控制的基本原理 |
| 5.2 模糊控制器的设计方法 |
| 5.2.1 确定模糊控制器的输入输出变量 |
| 5.2.2 设计模糊控制器的控制规则 |
| 5.2.3 模糊控制算法的实现方法 |
| 5.2.4 解模糊化方法 |
| 5.3 MATLAB及其模糊逻辑工具箱和仿真环境Simulink |
| 5.3.1 MATLAB概况 |
| 5.3.2 模糊逻辑工具箱(Fuzzy Logic Toolbox) |
| 5.3.3 仿真环境Simulink |
| 5.4 模糊控制在燃油粘度系统中的应用及其仿真结果 |
| 第6章 控制器的硬件设计 |
| 6.1 硬件结构 |
| 6.2 系统硬件配置 |
| 6.2.1 模拟量输入电路 |
| 6.2.2 键盘接口电路 |
| 6.2.3 模拟量输出电路 |
| 第7章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间公开发表的论文 |
| 参考文献 |
（9）船用柴油机冷却水温度控制研究（论文提纲范文）
| 1 船用柴油机冷却水系统的作用 |
| 2 实训教学轮机实训室冷却水管路问题及设计 |
| 3 实训教学中冷却水温度控制器的选取 |
| 4 结束语 |
（10）柴油机控制系统半物理仿真技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外柴油机控制系统半物理仿真技术发展现状 |
| 1.2.1 半物理仿真技术 |
| 1.2.2 柴油机数学建模方法及研究现状 |
| 1.2.3 柴油机控制系统半物理仿真研究现状 |
| 1.3 船用柴油机电子控制技术研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 增压柴油机数学模型的建立 |
| 2.1 进气系统数学模型 |
| 2.1.1 不带EGR进气总管的气体流量 |
| 2.1.2 每循环通过每缸进气门的进气量 |
| 2.1.3 带EGR的进气总管的气体参数 |
| 2.2 废气涡轮增压器数学模型 |
| 2.2.1 压气机的数学模型 |
| 2.2.2 涡轮的数学模型 |
| 2.3 柴油机的扭矩计算 |
| 2.3.1 燃烧扭矩 |
| 2.3.2 泵气扭矩 |
| 2.3.3 摩擦扭矩 |
| 2.4 喷油泵模型 |
| 2.5 排气管 |
| 2.6 柴油机动力学模型 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 增压柴油机仿真模型的建立 |
| 3.1 模块的划分和仿真建模分析 |
| 3.2 增压柴油机仿真模型的建立 |
| 3.2.1 增压器子模型的建立 |
| 3.2.2 进气系统子模型的建立 |
| 3.2.3 扭矩计算和排气状态子模型的建立 |
| 3.2.4 柴油机本体模型的建立 |
| 3.2.5 柴油机动力学系统子模型的建立 |
| 3.2.6 曲轴转角和冷却器模型 |
| 3.2.7 船舶动力传动系统模型的建立 |
| 3.2.8 总体模型的建立 |
| 3.3 柴油机模型参数的预处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 柴油机控制性能优化研究和控制系统建模仿真 |
| 4.1 柴油机性能优化研究和控制系统模型建立 |
| 4.1.1 性能优化研究和转速调节模型的建立 |
| 4.1.2 相继增压控制模型的建立 |
| 4.1.3 缸排断油控制模型的建立 |
| 4.2 实时仿真监控界面的建立 |
| 4.2.1 实时仿真监控软件(ControlDesk)的功能 |
| 4.2.2 ControlDesk仿真监控界面建立 |
| 4.3 控制系统离线模型调速功能和性能仿真 |
| 4.3.1 柴油机起动控制策略优化 |
| 4.3.2 全程供油限制功能仿真 |
| 4.3.3 转速调节功能仿真 |
| 4.3.4 转动惯量对调速性能的影响 |
| 4.4 相继增压控制功能仿真 |
| 4.5 缸排断油控制功能仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 船用柴油机智能控制策略研究 |
| 5.1 模糊控制在船用柴油机调速中的应用研究 |
| 5.1.1 模糊控制系统的基本原理 |
| 5.1.2 模糊-PID调速控制器的设计 |
| 5.1.3 模糊-PID调速控制器仿真模型建立 |
| 5.1.4 模糊-PID调速控制仿真分析 |
| 5.2 BP神经网络在柴油机调速中的应用研究 |
| 5.2.1 基于BP神经网络的PID整定原理 |
| 5.2.2 基于BP神经网络的PID柴油机调速控制器设计 |
| 5.2.3 基于BP神经网络的PID控制仿真 |
| 5.3 实用调速控制策略确定 |
| 5.4 快速控制原型研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 柴油机控制系统的半物理仿真研究 |
| 6.1 柴油机控制系统半物理仿真平台 |
| 6.2 柴油机实时仿真模型与控制系统信号接口 |
| 6.2.1 接口硬件介绍 |
| 6.2.2 软件接口环境和接口连接 |
| 6.2.3 半物理仿真试验与结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、船舶柴油主机冷却水温度调节系统一般PID调节器的整定原则（论文参考文献）
- [1]船舶柴油主机冷却水温度调节系统一般PID调节器的整定原则[J]. 黄读业,贾欣乐. 大连海运学院学报, 1979(04)
- [2]主机冷却水温度控制系统的神经网络PID控制研究[D]. 董昌春. 上海海事大学, 2005(02)
- [3]船舶机舱过程控制系统仿真研究[D]. 张萌娇. 大连海事大学, 2014(03)
- [4]船舶柴油机主机实时仿真系统的建模和转速控制[D]. 刘成. 上海海事大学, 2004(01)
- [5]船舶柴油主机转速鲁棒PID控制及安保装置的研究[D]. 姚明华. 上海海事大学, 2006(02)
- [6]基于H∞理论的船舶冷却水控制系统的仿真设计[D]. 王丁. 上海交通大学, 2014(03)
- [7]基于ARM+DSP嵌入式仿真平台的柴油主机建模研究[D]. 王华英. 上海海事大学, 2005(02)
- [8]主机燃油粘度的模糊控制设计[D]. 肖玲娟. 上海海事大学, 2004(04)
- [9]船用柴油机冷却水温度控制研究[J]. 吴广焘. 南方农机, 2019(22)
- [10]柴油机控制系统半物理仿真技术研究[D]. 宋百玲. 哈尔滨工程大学, 2009(02)