(中国船舶重工集团有限公司第七0三研究所 黑龙江省哈尔滨市 150078)
摘要:随着现如今经济全球化进程的不断加快,世界上的跨国贸易越来越频繁,运用船舶进行货物等运输因此变得越来越频繁。而汽轮机作为用来推进船舶航行的船舶重要组成成分,其性能的稳定性十分重要,故而船舶汽轮机的控制系统必须要与时俱进,及时进行改造与优化,以确保汽轮机的可靠性和运转的稳定性。本文拟打算分析船舶汽轮机控制系统改造优化的措施。
关键词: 船舶;汽轮机;控制系统;改造;优化
引言
船舶汽轮机是由高压下产生的蒸汽提供动力来进行高速的旋转,进而推动船舶前行。而船舶汽轮机的控制系统则主要是用来稳定好船舶汽轮机的电压、频率等,以确保在船舶的网压等出现一些问题的时候,汽轮机能够保证自己的性能不受损坏。现如今,科学技术和信息技术的高速发展,智能化趋势的加强,船舶汽轮机的控制系统也必然将向着更加先进、更加完善的方向发展。
一、在船舶汽轮机控制器中加入自适应控制项和鲁棒控制项
船舶汽轮机的工作环境主要是在海洋之中,一般都是安装在容易受到冲击的的船体基座上, 这就使得船舶汽轮机需要面对很多不确定的外界干扰因素,其中,锅炉和负载的干扰占绝大部分。因此,这就要求船舶的汽轮机的控制系统一定要有稳定、强烈的鲁棒性。故而,根据这一现实情况和现如今的信息技术,可以在船舶汽轮机的控制器中加入自适应控制项和鲁棒控制项,以确保达到船舶汽轮机控制系统具有强烈的鲁棒性的目标。除此之外,还可以考虑将多尺度神经网络应用到船舶汽轮机控制系统之中,这样可以加快船舶的智能计算速度,加强控制系统的鲁棒性,确保船舶汽轮机能够抵抗住各方干扰因素的侵扰。
二、基于预测控制理论来运行船舶汽轮机控制系统
预测控制大约出现于半个世纪以前,现如今已经被工业广泛采用,因此,可以在船舶汽轮机控制系统之中运用预测控制,以此为运转的基础。如此,船舶汽轮机控制系统之后的信息输出就可以通过曾经的输出和输入信息进行预测,从而能够设定好控制系统的性能指标,确保控制系统能够采取最优的方式来控制船舶汽轮机的运转。除此之外,还可以将预测控制和人工智能方法相结合,采用预测函数控制的方法以控制船舶汽轮机的运转速度和运转的稳定性,提高船舶汽轮机的抗干扰能力。
三、应用基于软计算的智能控制于船舶汽轮机控制系统
伴随着科学技术和信息技术的高速发展,互联网逐渐渗入到社会的方方面面,所产生的数据涉及的范围也越来越广泛。最近几年,软计算科学作为新型计算科学出现于世并逐步发展了起来,其主要特征是具有非常高的处理以及分析收集数据的本事,除此之外,软计算科学还在控制领域获得了一些瞩目的成就,例如智能控制系统等等。故而,船舶汽轮机控制系统可以采用软计算科学于系统之中来升级控制系统的整体水平,并促使其朝着更加智能化的方向发展,从而保证船舶汽轮机控制系统能够以更加快速、便捷的方式去控制船舶汽轮机的运行。
四、在船舶汽轮机控制系统中引入模糊理论
模糊理论是一种用来处理不确定性的方法和分析比较复杂的系统的方法,能够模拟人类进行推测。将模糊理论应用到船舶汽轮机控制系统之中,对被控制的船舶汽轮机进行模型辨识,可以确保船舶汽轮机能够科学、高效而准确地进行对各种干扰因素的抵抗,处理好各方不确定且复杂的不确定因素,从而可以保证船舶汽轮机的稳定性与可靠性进而保证整条船舶的安全与相关贸易的展开。
五、在船舶汽轮机控制系统中应用基于神经网络的非线性模型
神经网络这一概念是上一世纪四十年代出现的,而基于神经网络的非线性模型已经应用到了社会上许多行业的控制系统之中多年,且最后都取得了比较好的成果。在船舶汽轮机控制系统应用基于神经网络的非线性模型,可以提高控制系统产生相关的措施来适应外界环境变化以确保船舶汽轮机稳定的运行,还能够提高滚动优化的速度,从而可以减少一些系统的误差和超调量。除此之外,基于神经网络的非线性模型预测控制系统,还能够用更加有效的方法进行科学而准确的算法,从而能够求解出最佳的控制信号序列,进而可以确保更加高效地对船舶汽轮机的进行各方面的控制。
但是,船舶汽轮机控制系统在应用基于神经网络的非线性模型的时候,一定要时刻注意神经网络本身存在的不足之处,如神经网络想要提高神经网络的辨识能力,就必须要很多很多的样本数量,然而,在现实生活之中,采集到的样本往往比较少。这些问题都需要去设法解决,以确保船舶汽轮机控制系统的稳定性、科学性和更加完善。
六、总结
综上所述,船舶汽轮机的工作运行环境具有复杂性、易受外界干扰等特性,且其负荷往往以非常高的频率在进行大幅度的变化,故而,船舶汽轮机控制系统需要具有更加强地灵敏性、鲁棒性、稳定性。而在这科学技术和信息技术高速发展,互联网涉及到社会方方面的当今社会中,船舶汽轮机控制系统能够采用模糊理论、神经网络等等先进的思想理念和方法进行完善、改造与优化,并可以朝着更加智能化的方向去发展、完善自身,从而确保船舶汽轮机稳定地运行,并且可以进而提高船舶汽轮机抵抗外界干扰的能力。
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作者简介:苏旭(1987-08-17),男,汉族,籍贯:吉林省白城市,当前职称:工程师,学历:硕士研究生,研究方向:汽轮机控制