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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、赣州龙南当地自动整定控制参数,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、赣州龙南当地鲁棒性强、赣州龙南当地可靠性高的优点。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、赣州龙南当地响应速度、赣州龙南当地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。
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柴油发电机组在使用运行之前必须正确安装的必要性
机组安装前的准备工作
柴油发电机组是高速旋转设备,在使用运行之前,必须正确安装,才能保证机组可靠、赣州龙南本地经济合理的正常运行。因此,安装时应给予足够的重视,本节主要介绍柴油发电机组及其辅助设备的安装方法和注意事项。
(1)机组的搬运与存放
机组及其他电气设备一般都有包装箱,在搬运时应注意将起吊的钢索结扎在机器的适当部位,轻吊轻放。为了安装而吊起机组时,首先连接好底架上突出的升吊点,然后检查是否已牢牢挂住,焊接处有无裂缝,螺钉是否收紧等。另外, 用横杆起吊,以防机器碰伤,吊装的点应在重力的中心(靠近发动机)而不是整机的中心,这样才可以垂直吊起。一旦机器离地,就要用导索来防止钢丝绳扭结或机器摇摆。机器放下时要放置在平坦及能承载发电机重量的地方。如果吊起发电机,应安装一个单点的悬吊装置,标准有天盖的机器已有单点悬吊装置。
当机组运到目的地后,如需存放则应放在库房内。若无库房需放在露天存放时,则应将箱体垫高,防止雨水浸蚀,箱上应加盖防雨篷布,以防日晒雨淋损坏设备。由于柴油发电机组的质量和体积较大,因此,安装前应事先考虑好搬运路线,在机房应预留适当的搬运孔口。如果门窗不够大时,可利用门窗位置留出较大的搬运孔,待机组搬入后,再补砌砖墙和安装门窗。
(2)开箱检查
开箱之前将箱上的灰尘泥土扫除干净,并查看箱体有无损伤,核实箱号及数量。开箱时要注意切勿碰伤机件。开箱的顺序一般从顶板开始,在顶板开启后,看清是否属于准备起出的机件。然后再拆其他箱板,如拆顶板有困难时,则可选择适当处拆除几块箱板,观察清楚后,再进行开箱。开箱后应做好以下几项工作。
①根据机组清单及装箱单清点全部机组及附件。
②查看机组及附件的主要尺寸是否与图纸相符。
③检查机组及附件有无损坏、赣州龙南本地锈蚀。
④机组在开箱后要注意保管,放置平整,法兰及各种接口必须封盖、赣州龙南本地包扎,防止雨水及灰沙侵入。
⑤如果机组经检查后,不能及时安装,应将拆卸过的机件精加工表面重新涂上防锈油,妥善保存。对机组的传动部分和滑动部分,在防锈油尚未之前不要转动或滑动。若因检查已除去防锈油,在检查完后应重新涂上防锈油。
(3)划线定位
按照平面布置图所标注的各机组与墙或柱中心之间,机组与机组之间的关系尺寸,划定机组安装地点的纵、赣州龙南本地横基准线。机组中心与墙、赣州龙南本地柱的允许偏差为20mm,机组与机组之间的允许偏差为10mm。
(4)了解设计内容,准备施工材料
检查设备,了解设计内容,明了施工图纸,参阅说明书。根据设计图上所需要的材料进行备料,然后根据施工组织计划的先后,将材料送到现场。
如果无设计图纸,应以设备说明书为依据,根据设备的用途及安装要求,同时考虑到水源、赣州龙南本地电源、赣州龙南本地维修和使用等情况确定土建平面的大小及位置,画出机组布置平面图。
(5)准备起吊设备和安装工具
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应急柴油发电机组的生产要求
柴油发电机组在使用时充当何种功能,我们就以柴油发电机组的使用功能来定议的一种应急型柴油发电机组。应急柴油发电机主要用于重要场所,在紧急情况或事故停电后瞬间停电,通过应急发电机组迅速恢复 并延长一段供电时间。这类用电负荷称为一级负荷。今天柴油发电机出租厂家朔锐发电机出租就与大家谈谈应急柴油发电机组的生产技术要求。
柴油发电机价格介绍生产的应急柴油发电机要求的两个特点:
A:作应急用,连续工作的时间不长,一般只需要持续运行几小时(≤12H);
B:作备用,应急发电机组平时处于停机等待状态,只有当主用电源全部鼓障断电后,应急柴油发电机组才起动运行供给紧急用电负荷,当主用电源恢复正常后,随即切换停机。
(1) 应急柴油发电机 发电机容量的确定
应急柴油发电机组的标定容量为经大气修正后的12h标定容量,其容量应能满足紧急电总计算负荷,并按 发电机容量能满足一级负荷中单台 容量电动机起动的要求进行校验。应急发电机一般选用三相交流 同步发电机,其标定输出电压为400V
(2) 应急柴油发电机组台数的确定
有多台发电机组备用时,一般只设置1台应急柴油发电机组,从可靠性考虑也可以选用2台机组并联进行 供电。供应急用的发电机组台数一般不宜超过3台。当选用多台机组时,机组应尽量选用型号、赣州龙南当地容量相同,调压、赣州龙南当地调速特性相近的成套设备,所用燃油性质应一致,以便进行维修保养及共用备件。当供应急用的 发电机组有2台时,自起动装置应使2台机组能互为备用,即市电电源故障停电经过延时确认以后,发出 自起动指令,如果第1台机组连续3次自起动失败,应发出报警信号并自动起动第2台柴油发电机。
(3) 应急柴油发电机的选择
应急机组宜选用高速、赣州龙南当地增压、赣州龙南当地油耗低、赣州龙南当地同容量的柴油发电机组。高速增压柴油机单机容量较大,占据空间小;柴油机选用配电子或液压调速装置,调速性能较好;发电机宜选用配无刷励磁或相复励装置的同步电机,进行较可靠,故障率低,维护检修较方便;当一级负荷中单台空调器容量或电动机容量较大时,宜选用三次谐波励磁的发电机组;机组装在附有减震器的共用底盘上;排烟管出口宜装设消声器,以减 小噪声对周围环境的影响。
(4) 应急柴油发电机组的控制
应急发电机组的控制应具有快速自起动及自动投入装置。当主用电源故障断电后,应急机组应能快速自起动并恢复供电,一级负荷的允许断电时间从十几秒至几十秒,应根据具体情况确定。当重要工程的主用电源断电后,首先应以过3-5S的确定时间,以避开瞬时电压降低及市电网合闸或备用电源自动投入的时间,然后再发出起动应急发电机组的指令。从指令发出、赣州龙南当地机组开始起动、赣州龙南当地升速到能带全负荷需要一段时间。一般大、赣州龙南当地中型柴油机还需要预润滑及暖机过程,使紧急加载时的机油机油压力、赣州龙南当地机油温度、赣州龙南当地冷却水温度符合厂品技术条件的规定;预润滑及暖机过程可以根据不同情况预先进行。例如军事通信、赣州龙南当地大型 宾馆的重要外事活动、赣州龙南当地公共建筑夜间进行大型群众活动、赣州龙南当地医院进行重要外科手术等的应急机组平时就应处于预润滑及暖机状态,以便随时快速起动,尽量缩短故障断电时间。