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作者:林旺;董东升;魏文文;王勤鹏;张尊华;
单位:武汉理工大学船海与能源动力工程学院;武汉理工大学新能源与绿色技术水上应用湖北省工程研究中心;
摘要:[目的]为了提高船用液化天然气(LNG)发动机性能,降低污染物排放,[方法]提出一种模糊算法与传统比例-积分-微分(PID)控制相结合的控制策略,用以解决船用LNG发动机与废气-燃料重整器联合运行过程中控制性能差的问题。通过Simulink与GT-Power软件构建联合仿真模型,研究控制策略将重整器反应物入口CH_4和O_2体积分数的比值(φ(CH_4)/φ(O_2))与废气-燃料重整再循环(REGR)率控制在重整反应最佳值。[结果]仿真结果表明,比例控制系数为10的PID控制器可实现不同发动机工况下φ(CH_4)/φ(O_2)稳定在2左右。REGR率因其影响因素多,选取合适的比例和积分系数的PID控制器困难,利用模糊算法可实现PID参数自整定,有效减少REGR率的超调,且不同工况下模糊PID控制器能快速达到目标REGR率,具有良好的稳态和动态性能,性能优于传统PID控制器。[结论]研究结果可为REGR控制系统开发提供解决方案,加快REGR技术的应用。
关键词:船用液化天然气(LNG)发动机;重整再循环;模糊比例-积分-微分(PID)
基金资助:国家自然科学基金(51979212)