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船舶推进控制器参数整定实战45例

共计 45 章节
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01
推进控制器PID结构辨识与整定目标设定
针对给定船舶推进电机与螺旋桨负载模型 · 辨识其等效一阶/二阶惯性环节参数 · 并据此设定转速环PID整定的目标带宽
PID推进控制器
02
基于Ziegler-Nichols临界比例度的推进转速环PID初整定
在推进电机转速闭环仿真中 · 通过临界比例度法获取临界增益与振荡周… · 计算PID初值并记录整定前后的阶跃响…
Ziegler-Nich…PID
03
推进转速环PI参数的手动整定与阶跃响应验证
在已辨识的推进系统模型上手动调节PI… · 使转速阶跃响应满足超调小于5% · 调节时间小于设定值
PI推进转速环
04
螺旋桨负载突变下的推进控制器抗扰整定
模拟螺旋桨遇到漂浮物导致负载转矩阶跃… · 整定转速环PID的积分与微分项 · 使转速跌落幅度和恢复时间满足抗扰指标
螺旋桨负载突变下…模拟螺旋桨遇到漂…
05
推进控制器微分项滤波时间常数的整定与噪声抑制验证
在转速反馈含测量噪声的条件下 · 整定微分项一阶滤波时间常数 · 在抑制噪声引起的执行器抖动的同时保持…
推进控制器微分项…噪声抑制验证
06
推进电机电流环与转速环带宽匹配整定
针对推进驱动器的电流内环与转速外环 · 整定电流环带宽使其至少为转速环带宽的… · 并验证双环串联后的稳定性与阶跃响应
推进电机电流环转速环带宽匹配整…
07
推进控制器积分饱和与抗积分饱和参数整定
在推进电机启动大误差阶段 · 整定积分限幅与抗饱和反馈系数 · 消除转速超调并缩短退出饱和后的恢复时…
推进控制器积分饱抗积分饱
08
基于频域裕度的推进转速环PID整定
利用推进系统开环频率响应 · 整定PID参数使相位裕度不低于45° · 幅值裕度不低于6dB
PID基于频域裕度的推…
09
推进控制器设定值滤波时间常数整定
整定转速设定值一阶滤波时间常数 · 在抑制设定值阶跃引起的冲击与保持跟踪… · 并记录滤波前后执行器输出变化
推进控制器设定值…整定转速设定值一…
10
推进系统前馈补偿增益整定
针对已知螺旋桨负载转矩可测的场景 · 整定负载转矩前馈增益 · 使转速环在负载突变时的动态跌落显著减…
推进系统前馈补偿…针对已知螺旋桨负…
11
推进控制器速度观测器带宽整定
在仅有位置或低频转速测量的推进系统中 · 整定扩张状态观测器或龙伯格观测器带宽 · 使观测转速相位滞后满足转速环稳定要求
推进控制器速度观…仅有位置或低频转…
12
推进控制器自抗扰控制参数整定
将推进转速环实现为自抗扰控制器 · 整定跟踪微分器速度因子 · 扩张状态观测器带宽与非线性反馈增益
推进控制器自抗扰…将推进转速环实现…
13
推进控制器模型预测控制权重与约束整定
针对带转速与转矩约束的推进系统 · 整定模型预测控制的预测时域 · 控制时域与输出跟踪权重
推进控制器模型预…约束整定
14
推进控制器增益调度参数整定
针对推进系统在低转速与高转速下动态特… · 整定分段增益调度表及切换过渡区 · 验证全转速范围内的稳定性和响应一致性
推进控制器增益调…针对推进系统
15
推进控制器模糊规则与量化因子整定
设计转速误差与误差变化率的模糊PID · 整定量化因子 · 比例因子与模糊规则表
推进控制器模糊规…量化因子整定
16
推进控制器神经网络PID学习率与初始权重整定
在推进转速环中实现单神经元或BP神经… · 整定学习率 · 初始权重与输出限幅
PID推进控制器神经网…
17
推进控制器遗传算法参数寻优整定
以转速阶跃响应的超调 · 调节时间与稳态误差加权为目标函数 · 使用遗传算法整定推进转速环PID参数
推进控制器遗传算…以转速阶跃响应的…
18
推进控制器粒子群参数寻优整定
在相同推进系统模型与目标函数下 · 使用粒子群算法整定PID参数 · 分析种群规模与迭代次数对整定结果一致…
推进控制器粒子群…相同推进系统模型
19
推进控制器参数整定的鲁棒性蒙特卡洛验证
在推进电机电阻 · 电感与螺旋桨负载系数存在±20%摄动… · 对整定后的PID参数进行蒙特卡洛仿真
推进控制器参数整…推进电机电阻
20
推进控制器参数整定的执行器饱和影响分析
在推进电机转矩限幅与转矩变化率限幅条… · 分析整定参数引起的饱和与退饱和行为 · 并调整积分参数使系统不出现持续极限环
推进控制器参数整…影响分析
21
推进控制器离散化周期与积分算法整定
对比不同采样周期与位置式/增量式积分… · 选定采样周期并整定离散PID参数使性…
推进控制器离散化…积分算法整定
22
推进控制器量化误差下的参数整定
在转速反馈与控制器输出存在有限字长量… · 整定PID参数与微分滤波 · 避免量化引起的稳态极限环并保持动态性…
推进控制器量化误…转速反馈
23
推进控制器死区补偿参数整定
针对推进驱动器存在的执行器死区 · 整定死区补偿增益与补偿阈值 · 使低速推进时转速平稳且不产生补偿振荡
推进控制器死区补…针对推进驱动器存
24
推进控制器齿槽转矩扰动抑制参数整定
在推进电机存在周期性齿槽转矩扰动的条… · 整定转速环谐振抑制滤波器或重复控制参… · 降低转速脉动
推进控制器齿槽转…推进电机存
25
推进轴系扭振抑制的陷波滤波器参数整定
针对推进轴系一阶扭振频率 · 整定转速环中陷波滤波器的中心频率 · 带宽与深度
推进轴系扭振抑制…针对推进轴系一阶…
26
推进控制器在螺旋桨特性曲线变化下的参数整定
根据螺旋桨敞水特性曲线在不同进速系数… · 整定转速环PID参数使推进系统在航行…
推进控制器螺旋桨特性曲线变…
27
船舶推进-船体耦合模型下的控制器参数整定
在包含船体阻力与推进器推力的船舶纵向… · 整定航速控制器PID参数 · 使航速阶跃响应满足超调与稳态误差要求
船舶推进船体耦合模型下的…
28
推进控制器在浅水与污底工况下的自适应整定
模拟浅水效应与船底污底导致螺旋桨负载… · 整定负载转矩观测器增益与转速环积分参… · 使航速保持能力满足指标
推进控制器浅水
29
推进控制器在系泊工况下的参数整定
针对船舶系泊时推进器受桩约束的工况 · 整定转速环与推力环参数 · 避免推力过冲并限制系泊缆绳张力波动
推进控制器系泊工况下的参数…
30
动力定位船舶推进器推力分配与控制器参数整定
在动力定位系统中 · 整定推进器转速环参数与推力分配权重 · 使总推力指令变化时各推进器响应协调且…
动力定位船舶推进…控制器参数整定
31
多推进器船舶的推进控制器参数协调整定
针对双桨双舵船舶 · 整定左右推进器转速环参数使两者动态响… · 并验证单桨故障时剩余推进器的转速保持…
多推进器船舶的推…针对双桨双舵船舶
32
推进控制器在电网频率波动下的参数整定
在船舶电力系统频率波动导致推进电机供… · 整定转速环PID参数 · 使推进转速波动在允许范围内
推进控制器电网频率波动下的…
33
推进变频器矢量控制参数与转速环整定配合
整定推进变频器矢量控制的励磁电流与转… · 并配合整定转速环PID · 使推进电机在低速大转矩下稳定运行
推进变频器矢量控…转速环整定配合
34
推进控制器参数整定的硬件在环测试方案设计
设计推进控制器硬件在环测试用例 · 包括阶跃 · 负载突变与参数摄动场景
推进控制器参数整…环测试方案设计
35
推进控制器参数整定的现场调试步骤与安全限值设定
制定推进控制器参数现场调试的步骤顺序 · 安全限值与回退策略 · 确保整定过程中转速与转矩不超出船舶推…
推进控制器参数整…安全限值设定
36
推进控制器参数整定数据的记录与结果判读
采集整定过程中的转速 · 转矩与控制器输出数据 · 计算超调量
推进控制器参数整…结果判读
37
推进控制器参数漂移的在线监测与再整定触发
基于运行数据监测推进转速环闭环性能指… · 设定再整定触发阈值 · 并设计基于递推最小二乘的在线参数修正…
推进控制器参数漂…线监测
38
推进控制器模型失配下的整定参数修正
当推进系统实际模型与整定所用模型存在… · 分析闭环性能退化程度并修正PID参数…
推进控制器模型失…当推进系统实际模…
39
推进控制器在紧急倒车工况下的参数整定
针对船舶紧急倒车时螺旋桨负载剧烈变化… · 整定转速环PID与转矩限幅参数 · 使倒车过程快速且不触发过流保护
推进控制器紧急倒车工况下的…
40
推进控制器在恶劣海况下的参数整定
模拟波浪引起的螺旋桨浸深变化与负载周… · 整定转速环滤波时间常数与PID参数 · 使推进转速波动与燃油消耗满足要求
推进控制器恶劣海况下的参数…
41
推进控制器在冰区航行负载冲击下的参数整定
模拟螺旋桨切削冰块产生的短时高幅负载… · 整定转速环PID与转矩前馈参数 · 使转速跌落可恢复且不引起机械过载
推进控制器冰区航行负载冲击…
42
推进控制器参数整定的仿真与实船数据对比验证
将仿真整定得到的PID参数应用于实船… · 对比仿真与实测转速响应差异 · 分析模型误差来源并修正整定参数
推进控制器参数整…实船数据对比验证
43
推进控制器多目标参数整定的权衡分析
在跟踪快速性 · 抗扰恢复时间与执行器磨损三个目标之间 · 整定多组PID参数并进行帕累托对比
推进控制器多目标…跟踪快速性
44
推进控制器参数整定的故障工况容错验证
在转速传感器故障或推力反馈丢失的条件… · 验证整定参数下控制器进入容错模式后的… · 并调整观测器与积分参数避免失控
推进控制器参数整…转速传感器故障或…
45
推进控制器整定参数的版本管理与变更影响分析
建立推进控制器PID参数版本记录 · 对比两次整定变更对转速响应指标的影响 · 形成参数变更影响分析表以支持船舶运维…
推进控制器整定参…变更影响分析