船舶柴油机冷却水温度智能控制系统的设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电气工程及其自动化船舶柴油机冷却水温度智能控制系统的设计前言：船舶柴油机冷却水的温度是影响柴油机工作的重要热工参数。船舶柴油机冷却水系统对柴油机汽缸套、汽缸头、排烟烟囱基座以及润滑油进行合理的冷却，保证柴油机正常运行。如果冷却水控制系统工作失常，将会导致冷却水温度过高或者过低，从而导致零件磨损加快，零件配合间隙被破坏，强度下降；还会使得气缸内充气量减小，功率降低，输出功率减少；使得热损失增加，导致燃料消耗量增大；还会使得汽缸温度过低，使得汽缸壁受到腐蚀；同时会导致燃烧恶化，致使柴油机整机

2、性能变坏。因此，精确的控制冷却水的温度，对于提高柴油机的动力性、减少废气的产生、减少燃料消耗、增强柴油机工作平稳性有重要的意义。正文：国内外关于船舶柴油机冷却水温控系统的研究主要集中在冷却水温度的控制方法上。文献[1]主要介绍了对低速柴油机冷却水流量变化的研究。文献[2]介绍了一种建立在信号处理相关技术基础上的时滞系统。可以更好的测控时变参数，提出了新的控制算法，有利于改善控制系统的滞后问题。文献[3]介绍了三菱FX2N系列模拟量模块FX2N-4AD-PT的性能指标、设置和接线方法。文献[4]主要介绍了

3、基于三线制接法的测温电路。该电路采用铂电阻PT100作为感温元件，采集温度信号，经过电路补偿，使得误差尽量减小。文献[5]主要以船舶中央冷却水为基础，基于热力学的相关理论，对各换热器以及主机换热进行了热力学分析，得到住柴油机冷却水系统的热力学模型。并进行了仿真，结果显示仿真模型是正确的。文献[6]主要设计了一套基于S7-200型PLC的新型船舶柴油机冷却水温控系统。该系统具有前馈模糊控制功能，主要是针对船舶柴油机冷却水温度大惯性、长时滞、易超调的特点，效果良好。文献[7]主要介绍了船舶柴油机冷却水系统的

4、工作原理及系统组成，并以此为研究对象，开发了一套模拟应用软件。文献[8]主要是设计了一个应用于船舶轮机模拟器的数据采集系统。文献[9]的主要内容是以船舶电站的控制管理为例，构建了基于CAN现场总线的船舶电站监控管理系统。该系统是以CAN总线为通信网络的全分布式结构的系统，对船舶电站进行分散控制和集中管理。文献[10]首先介绍了现有的船舶柴油机冷却水温控系统的工作原理及优缺点，并针对其缺点，在基于Smith预估控制、PID3控制的优点上，设计了基于单片机的船舶柴油机冷却水温度控制系统。文献[11]主要介绍

5、了柴油机冷却水温度对船舶节能的影响。文献[12]主要介绍了柴油机冷却水温度对柴油机正常工作的不利影响。文献[13]主要对船舶柴油机冷却水温控系统的测温系统进行了分析，然后将单片机用于温控系统，设计了基于单片机的船舶柴油机冷却水温控系统。文献[14]主要对基于单片机的船舶柴油机冷却水温控系统进行了硬件设计。文献[15]主要介绍了船舶柴油机冷却水温控系统的硬件设计方案。文献[16]的内容是PLC简介。主要包括：plc的产生及定义，PLC的特点及应用，PLC的分类和发展，PLC的基本组成和工作原理，PLC的技

6、术指标，PLC的编程元件，PLC的基本逻辑指令，PLC的功能指令以及PLC的编程方法。文献[17]的主要内容是FX系列PLC的硬件组成，编程方式和应用。文献[18]的主要内容是不同类型的PLC的简介及使用方法。文献[19]为我们介绍了20世纪船舶柴油机冷却水温控技术的发展历程，其大致发展历程如下：直接作用式、气动式、电动式和电子式。直接作用式方式是利用温压元件，将温度信号转换成压力信号，用压力信号来控制冷却水的温度。该方式对温压元件的密封性要求很高。气动式方式是利用感温元件和温度变送器将温度信号转转为气

7、压信号，然后用气压信号去控制冷却水温度。这种方式对运送和储存气体的管道的密闭性也有很高要求。电动式方式是利用感温元件作为分压器分压，将温度信号转换为电压信号，经整定得出偏差信号，再经过比例微分，输出控制信号，进而控制冷却水的温度。这种方式采用的控制规律较为简单。如使用PI控制，由于控制对象的惯性大，会出现较大超调量，存在滞后，而采用PD控制，会出现较大静态误差。使系统长期偏离最佳工作点工作。同时，一旦系统的测控部分的电子元器件出现故障，系统的控制效果就会大打折扣。电子式方式是使用模拟仪表，经过逻辑运算输

8、出控制信号，驱动继电器，控制电动机转向，从而控制冷却水温度。该方式采用的电子器件落后，电路复杂，性能不好。文献[20]介绍了船舶柴油机的工作原理，主要配件；配气、燃油、润滑、冷却、增压等系统，启动、换向、调速、操纵等装置；柴油机的循环、指标与特性，以及船舶柴油机零件的缺陷检验与修复工艺，船舶柴油机的应急处理等内容。本课题以中央冷却水系统为模型，主要研究基于PLC的船舶柴油机冷却水温控系统。该温控系统主要包括智能控制。智能控制使得系统工作更为