船舶柴油机缸套冷却水自动控制系统的设计

０ 引言
目前 ， 船舶 主柴油机大都采用中央冷却水系统… ， 汽缸套和汽缸盖几乎都是采用淡水冷却 。把冷却水温 度控制在给定值或 给定值附近 ， 这对柴油机安全性 、 可 靠性和经济运转都是 十分重要 的 。冷却水 温度 控 制 的方法是通过一个 三通调节阀将从 主机流 出的冷却
１ 史密斯预 估控 制技术
中图分 类号 ：Ｔ ２ ３＋ ５ Ｐ ７ ．
文献标 志码 ：Ａ
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１ １ 控 制原 理 ．
史密斯预估算法常用于对大时间延迟系统进行补 偿 。由于该算法 中需有 一个时 间延 迟元件 ， 模拟装 且 置难以实现史密斯预估 ， 这使该算法的应用受 到限制 。
带史密斯预估器的控制系统可以方便地实现纯滞后补 偿 ， 其控制示意图如 图 ｌ 所示 。
水分为 ２ ： 通过 冷却 器 ， 路 ① 经海 水冷 却 使其 温度 降 低； ②不经冷却器 ， 直接与经过冷却器 冷却后 的淡水混 合， 然后进入柴油机对其进 行冷却 。改 变三通 阀开度
即改变 了两路水流量 的对 比 ， 而可调节 冷却水 的温 从 度 。由于水温是 一个缓 变的物理量 ， 以系统 具有 所 滞后特性 。这种纯滞后特性常常容易引起系统大超调
图 １ 带 史 密斯 预 估 器的 控 制 系统
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船舶柴油机缸套冷 却水 自动控制 系统的设计 吴云凯
船 舶 柴 油机 缸 套 冷 却水 自动 控制 系统 的设 计
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巽 云 凯
（ 苏科 技 大学电子 信息 学院 ， 苏 镇江 江 江 ２２０ ） １０ ３
ห้องสมุดไป่ตู้
摘
要 ：为 了实现机 舱 自动化控制 ， 设计 了 以 Ｄ Ｐ为控制 核心 的船 舶柴 油机 缸套 冷却 水 自动控 制 系统 ， Ｓ 并根 据 系统需 求 选用 了其他
相适应 的硬件 。船舶 柴油机 缸套冷 却水 温度是监 控主 机是否 正常运 行 的一个 重要 热 工参 数 ， 但其 变 化具 有滞 后 特性 ， 在该 系 统 引入 史 密斯 补偿 的数 字 ＰＤ控制方 法后 ， Ｉ 解决 了水温缓 慢变化 滞后特 性引起 系统超 调量 大和振荡 的 问题 ， 实现 了对象 的在线控 制 。 关键词 ：Ｄ Ｐ 柴 油机 Ｓ 冷却水 系统 温度控 制 史 密斯 预估器 ＰＤ控 制 Ｉ 滞 后特性
量和振荡 ， 严重影 响系统 的控制性能和稳定性 。
实际使用中要求这种 系统没有超调量或很少超调 量， 仅用传统的 ＰＤ算法 ， Ｉ 效果欠佳。本研究 以船舶 柴
图 １中 ： （ ） 控 制 器 ， 般 采 用 ＰＤ 控 制 ； Ｄ ｓ 为 一 Ｉ
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