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介紹浙江溫州柴油發電機組調速方法
1面向Simulink數字調速系統框圖
在建立了浙江溫州柴油發電機組調速系統的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常規PID控制,變速積分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的調速系統框圖。
1.1常規PID控制
首先看常規PID控制,下面是它的系統仿真框圖,這是常規采用的PID控制系統圖,通過對真實控制系統繪制仿真框圖,觀察采用常規PID控制效果。
1.2不完全微分PID控制
下面是不完全微分PID控制系統仿真框圖,圖2不完全微分PID控制系統仿真框圖這是在常規PID基礎上進行了不完全微分,這是用來改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
1.3變速度積分PID控制
下面是變速度積分PID控制系統仿真框圖。
1.4模糊PID控制
自適應模糊PID控制是將自適應控制的思想和常規PID控制器結合,吸收了自適應控制和常規PID控制的優點。首先它具備自適應能力,能夠自動識辨被控過程參數、自動整定控制參數,能夠適應被控過程模型參數的變化;其次它又具有常規PID控制器結構簡單、魯棒性強、可靠性高的優點。這使得自適應PID控制成為過程控制中一種較為理想的控制方法。
如果用模糊控制箱設計出模糊控制器,再在Simulink中建立系統仿真模型,把模糊控制器模塊和我們設計的FIS結構連接起來,就可以對它進行仿真研究了,系統仿真框圖的建立關鍵是對PID三個參數Kp,Ki,Kd的整定,這必須考慮到不同時刻三個參數的相互作用和它們之間的關系。
下面從系統的穩定性、響應速度、超調量和穩態精度等各方面來考慮Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊規則表。
(1)比例系數Kp的作用是加快系統的響應速度,提高系統的調節精度。Kp越大,系統的響應速度越快,系統的調節精度越高,但容易產生超調,可能會導致系統不穩定。Kp取值過小,會降低調節精度,使響應速度變慢,延長調節時間,使系統動態和靜態特征變壞。
(2)積分作用系數Ki的作用是系統的穩態誤差。Ki越大,系統的靜態誤差越快,但Ki過大,在響應過程的初期會產生積分飽和現象,從而引起響應過程的較大超調。但Ki過小會使系統的靜態誤差難以,影響系統的調節精度。
(3)微分的作用系數Kd的作用是改善系統的動態特征,其主要作用是在響應過程中抑制偏差向任何方向的變化,對偏差變化進行提前預報。但Kd過大,會使響應過程提前制動,延長了調節時間,而且會降低系統的抗干擾性能。下面是進行模糊控制PID控制的系統仿真框圖。
2對系統進行仿真研究
建立了系統的仿真框圖后,就可以對系統進行仿真研究,就可以比較采用常規PID控制和變積分PID控制,不完全微分PID控制,模糊自適應PID控制的比較,并具體分析我們采用的模糊控制系統仿真框圖自適應控制時的仿真效果。對系統進行仿真有助于我們對浙江溫州柴油發電機組調速系統的快速理解,并初步地分析出我們需要的控制參數,對系統的研究有積極作用。
系統仿真圖通過MATLAB中的模糊控制箱實現,同時根據自己控制系統的具體特點和要求來建立的,基本可以反應控制系統的基本情況,可以起到很好的仿真模擬作用。
首先,比較常規PID控制和變積分PID控制,變速積分PID通過改變積分項的累加速度,使得它和偏差大小相適應,偏差大的時候,積分慢;偏差小時,積分快,這就可以減少超調,同時更好地靜差。
下面比較一下常規PID控制和不完全微分PID控制的區別。不完全微分就是在PID算法中引入了一個一階慣性環節,使得系統性能得到改善,在改善系統動態特性的時候又盡量減少高頻干擾。
介紹模糊自適應控制和常規PID的比較,并對模糊自適應控制的仿真進行分析。這些都是基于前面建立的浙江溫州柴油發電機的系統模型的
可見模糊PID控制器和常規PID控制相比,它使得系統響應的超調時間減小,曲線更平整,反應時間加快了,控制效果明顯更好了。同時模糊PID控制器在控制過程前期具有模糊控制器的特點,而在控制過程后期具有PID調節器的所有優勢,是一種性能優良的控制器,所以在實際使用中可以選用模糊自適應控制方法。


永磁直驅式風力發電機的工作原理
導語。今天是金直驅永磁機組的又一新成員1.5vp機組發布的日子,希望大家能夠給這個新成員多些支持和鼓勵。那么趁此機會,小編也自行惡補一下直驅永磁風電機組的一些工作原理,在這里與大家分享,和小編一樣不了解的童鞋們也默默的學習下吧!
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1、直驅永磁風電機組原理
對于現在國內國外大型水平軸風力發電機組,有雙饋機和永磁直驅發電機。 永磁直驅發電機顧名思義是在傳動鏈中不含有增速齒輪箱。 總所周知,一般發電機要并網必須滿足相位、幅頻、周期同步。而我國電網頻率為50hz這就表示發電機要發出50hz的交流電。學過電機的都知道。轉速、磁極對數、與頻率是有關系的n=60f/p。 所以當極對數恒定時,發電機的轉速是一定的。所以一般雙饋風機的發電機額定轉速為1800r/min。而葉輪轉速一般在十幾轉每分。這就需要在葉輪與發電機之間加入增速箱。而永磁直驅發電機是增加磁極對數從而使得電機的額定轉速下降,這樣就不需要增速齒輪箱,故名直驅。
2、直驅永磁技術趨勢
對于永磁直驅發電機的磁極部分是用釹鐵硼的永磁磁極,原料為稀土。 風輪吸收風能轉化為機械能通過主軸傳遞給發電機發電,發出的電通過全功率變流器之后過升壓變壓器上網。風力發電機也在逐步的永磁化。采用永磁風力發電機,不僅可以提高發電機的效率,而且能在增大電機容量的同時,減少體積,并且因為發電機采用了永磁結構,省去了電刷和集電環等易耗機械部件,提高了系統的可靠性,這也是風電發電機的發展趨勢之一。風力機的直驅化也是當前的一個熱點趨勢。
3、直驅永磁技術可靠性
直驅式風力發電機可以直接與風輪相連,增加了系統的穩定性,同時增大了電機的體積和設計制造以及控制的難度。直驅型風力發電系統是采用風輪直接驅動多極低速永磁同步發電機發電,通過功率變換電路將電能轉換后并入電網,相對于雙饋型發電系統,直驅式發電機采用較多的極對數,使得在轉速較低時,發電機定子電壓輸出頻率仍然比較高,完全可以在電機的額定等級下工作,并且其定子輸出電壓通過變流器后再和電網相接,定子頻率變化并不會影響電網頻率。在直驅風力發電系統中風機與發電機直接耦合,省去了傳統風力發電系統中齒輪箱這一部件,減少了發電機的維護工作,并且降低了噪音。另外其不需要電勵磁裝置,具有重量輕、效率高、可靠性好的優點。直驅永磁發電機采用全功率的交-直-交變頻技術,與電網隔離,具有低電壓穿越能力,對電網友好。



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浙江溫州柴油發電機組降噪辦法
發電機降噪根本的辦法是從聲源著手,采用一些常規的降低噪聲的技術;如消聲器、隔聲、吸聲、隔振等乃是有效的辦法。
1、降低排氣噪聲。排氣噪聲是機組主要的噪聲源,其特點是噪聲級高,排氣速度快,治理難度大。采用特制的阻抗型復合式的消聲器,一般可使排氣噪聲降低40-60 db (a )。
2、降低軸流風機噪聲。降低發電機組冷卻風機噪聲時,必須考慮兩個問題,一是排氣通道所允許的壓力損失。二是要求的消聲量。針對上述兩點,可選用阻性片式消聲器。
3、機房的隔聲、吸聲處理和機組隔振
(1)、機房隔聲。機組的排氣噪聲和冷卻風機噪聲降低之后,剩下來的 主要噪聲源是柴油機機械噪聲和燃燒噪聲。采用的方法是除必要的與觀察室相連接的內墻觀察窗之外,其余窗戶均除去,所有孔、洞要密實封堵,磚墻墻體的隔聲量要求要40 db (a )以上。機房門窗采用防火隔聲門窗。
(2)、進風和排風。機房隔聲處理之后,要解決機房內通風散熱問題。進風口應與發電機組、排風口設置在同一直線上。進風口應配以阻性片式消聲器,由于進風口壓力損失亦在容許范圍之內,可以使機房內進出風量自然達到平衡,通風散熱效果明顯。
(3)、吸聲處理。機房內除地面外的五個壁面可作吸聲處理,根據發電機組的頻譜特性采用穿孔板共振吸聲結構。
(4)、室內空氣的交流,機房的良好隔聲,會使閉式水冷發電機組停機時機房內的空氣得不到對流,房內的高溫亦不能及時降下來,可采用低噪聲軸流風機,再配上阻性片式消聲器就可以解決問題。
(5)、機組隔振。發電機組安裝前,應嚴格按廠家提供的有關資料進行隔振處理,避免造成結構聲的遠距離傳播,并在傳播中不斷幅射空氣聲,無法使廠界噪聲級達標。對因超標而要求治理的現有發電機組,必須實測機組附近地面的振動情況,如果振感明顯,則先要對發電機組進行隔振處理。
在有效的降低噪聲后,為使機房環境更加美觀及實用,通常墻面及吊頂的吸聲層外還以微孔鋁塑沖孔板裝飾,同時合理配置照明系統等。



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