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主机高温淡水冷却水温自适应控制研究 [1] [2] [3] 许晓彦 ，郑华耀 ，Janusz Mindykowski 摘 要 本文提出了在主机冷却水温度控制系统中采用神经元自适应控制方式替代 PID 控制方式，以改善 控制并节约能源的观点。随后选择了主机高温淡水冷却水系统作为研究对象，首先针对系统中各主要器件 建立数学模型，然后建立整个系统的模型，并采用神经元自适应控制系统。仿真结果说明了神经元自适应 控制方式具有良好的适应性与抗干扰性，它比 PID 控制方式更适用于主机冷却水温度控制系统。 关键词 主机，冷却水温度调节，神经元自适应控制，仿真 Study of Adaptive Control of Main Engine High Temperature Fresh Water Cooling System Xu Xiaoyan[1] ，Zheng Huayao[2] ，Janusz Mindykowski[3] Abstract In this paper, application of neuron-based adaptive control system, instead of PID control system, to main engine cooling water temperature regulation system is proposed for the improvement of control and energy saving. Then the main engine high temperature fresh water cooling system is chosen as the research object. After modeling of each of the main devices in the system, the model of the whole system is established, and neuron based adaptive control system is applied according to the model. The simulation results show that the properties of neuron-based adaptive control is better than that of PID control, and the neuron-based adaptive control system is more suitable for control of main engine cooling water temperature. Keywords Main engine, cooling water temperature regulation, neuron-based adaptive control, simulation 1 引言 船舶当运行工况发生变化时，主机负荷的变化幅度较大，并对主机冷却水温度调节系 统产生较强烈的扰动。另外，船舶出于降低营运成本的目的而越来越多地安装轴带发电机 组，使主机负荷的波动较频繁。而船舶主机的冷却水温度控制系统是个集水、电、机为一 体的复杂的非线性系统，它的参数具有时变性和不确定性，显然对它的控制较为复杂[1]。 但为了提高主机运行的可靠性，也为了有效地节约能源，船舶对冷却水温度控制在准确性 和快速性方面的要求却较高。 目前，船舶主机的冷却水温度调节通常为对水泵电机转速采用PID 调节方式，而且受 实际条件的限制，其比例系数、积分时间常数和微分时间常数常常是一成不变的。这在实 际运行中，由于船舶系统的复杂性，包括时变性和不确定性，常常会带来一些问题，因而 在控制过程中常有不少问题需要及时解决和处理。因此本文提出了自适应控制方案，采用 神经元自适应控制代替传统的 PID 控制，即利用神经元有较好的自组织能力的特点，来改 善主机冷却水温度的调节过程，以达到节约能源的目的。 2 主机高温淡水冷却水温度的自适应控制系统 394 主机冷却水系统通常为三级冷却方式：首先用高温淡水冷却主机缸套和缸盖，然后用 低温淡水冷却高温淡水，