船舶柴油机冷却水系统的智能控制.docx

本科生毕业论文（设计）

题目：船舶柴油机冷却水系统的智能控制

学习中心：
层次：
专业：电气工程及其自动化
年级：2009年春季
学号：
学生：
指导教师：
完成日期：2011年3月15日

内容摘要

本文针对传统的船舶柴油机冷却水PID控制系统不能快速、准确、稳定地调节冷却水温度的问题,提出了智能冷却水温度控制系统总体控制方案和具体方法。在建立船舶柴油机中央冷却系统高温淡水（缸套冷却水）冷却回路的动态热力学模型的基础上，又将柴油机功率模糊控制信号引入到高温冷却水温度控制系统中。通过预先调节三通阀的开度，达到降低冷却水温度动态偏差，快速调节冷却水温度的目的。应用Matlab软件对系统的仿真结果表明，基于功率信号模糊预调节与水温Smith+PID调节的智能控制方法，明显优于常规PID控制方法。在实际应用中实现了对船舶柴油机冷却水的智能精确控制，减少了油耗，延长了发动机的使用寿命。

关键词：智能温度控制；功率信号；精度高；响应快

目录

TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc226429627"内容摘要 PAGEREF_Toc226429627\hI
HYPERLINK\l"_Toc226429628"引言 PAGEREF_Toc226429628\h1
HYPERLINK\l"_Toc226429629"1船舶柴油机中央冷却水系统 1
HYPERLINK\l"_Toc226429643"HYPERLINK\l"_Toc226429644"1.1高温冷却水系统热力学模型 3
HYPERLINK\l"_Toc226429645"1.2高温淡水冷却器热力学模型 4
HYPERLINK\l"_Toc226429645"1.3冷却水系统三通阀分配比例模型 4
2系统结构组成及其工作原理 4
HYPERLINK\l"_Toc226429644"2.1控制系统结构 4
HYPERLINK\l"_Toc226429645"2.2控制系统Matlab仿真结果 5
HYPERLINK\l"_Toc226429645"2.3系统硬件组成 6
HYPERLINK\l"_Toc226429643"HYPERLINK\l"_Toc226429637"2.3.1测温电路 7
HYPERLINK\l"_Toc226429638"2.3.2A/D转换电路 8
HYPERLINK\l"_Toc226429639"2.3.3功率信号测量HYPERLINK\l"_Toc226429639" 9
HYPERLINK\l"_Toc226429639"2.3.4膨胀水箱液位信号的测量 9
HYPERLINK\l"_Toc226429639"2.3.5压力信号的测量HYPERLINK\l"_Toc226429639" 10
HYPERLINK\l"_Toc226429639"2.3.6报警电路 8
HYPERLINK\l"_Toc226429639"2.3.7AT89S51HYPERLINK\l"_Toc226429639" 10
HYPERLINK\l"_Toc226429639"2.3.8三通阀门控制电路 10
HYPERLINK\l"_Toc226429639"2.3.9海水泵控制电路HYPERLINK\l"_Toc226429639" 11
HYPERLINK\l"_Toc226429645"2.4系统软件程序 11
HYPERLINK\l"_Toc226429639"2.4.1主程序模块HYPERLINK\l"_Toc226429639" 12
HYPERLINK\l"_Toc226429639"2.4.2中断程序模块HYPERLINK\l"_Toc226429639" 12
HYPERLINK\l"_Toc226429639"2.4.3中值滤波程序模块 13
3系统控制工作过程 13
HYPERLINK\l"_Toc226429643"4结论 14
HYPERLINK\l"_Toc226429646"参考文献 15



引言

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。如果冷却水温度过低，燃气中酸根与水结合，生成酸类物质，使气缸的磨损增加；如果柴油机冷却水的温度过高,这将会加快润滑油的老化,加速零件的磨损，缸套冷却水的温度控制的好坏直接影响柴油机的工作状态。船舶柴油机冷却水系统对柴油机缸套的合理冷却，将减轻缸套的磨损，精确的温度控制会有效地控制