[发明专利]基于模糊免疫PID优化船用货油泵卸油的智能控制方法

权利要求书

1.一种基于模糊免疫PID优化船用货油泵卸油的智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过多组传感器获取检测信号，根据检测信号计算货油泵的实际卸油速率，并与所要求的卸油速率比较，得到卸油速率偏差E以及偏差量的变化率Ec；

将卸油速率偏差E以及偏差量的变化率Ec作为控制器的输入，根据预设的模糊规则一得到控制器调节参数ΔK_I、ΔK_D；根据预设的模糊规则二得到非线性函数f(u(k),Δu(k))，模糊规则二中的控制规律为u(k)＝K(1-ηf(u(k),Δu(k)))e(k)，其中u(k)为第k个采样时刻，控制器的输出；e(k)为第k个采样时刻给定值的偏差；K为控制反应速度；η为控制稳定效果；

通过控制器在线实时自适应调整控制器参数，得到：

K_P'＝K(1-ηf(u(k),Δu(k)))

K_I'＝K_I+f_IΔK_I，其中K_P、K_I、K_D为初始控制器参数，f_I，f_D为

K_D'＝K_D+f_DΔK_D

修正系数；

根据计算的自适应调整控制器参数调整透平机转速和流量调节阀开度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制器在线实时自适应调整控制器参数之前，将控制器参数K_I，K_D的初值设为0，K_P置较小的初值，使系统能投入稳定运行；逐渐增大K_P，直到系统出现等幅振荡，即临界振荡，记录此时临界振荡增益K_Pcrit和临界震荡周期T_pcrit；

计算初始控制器参数：

K_P＝0.6K_Pcrit

KI=1.2KPcritTcrit.]]>

K_D＝0.075K_PcritT_crit

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤“计算货油泵的实际卸油速率”具体为：通过流量计检测货油的流量Q，根据已知的管路内径D得到货油泵的实际卸油速率v＝4Q/(πD²)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括步骤：

在货油泵启动工作以后，通过传感器检测货油温度信号和压力信号，根据货油温度信号、压力信号以及货油种类，从预置的数据库中查找得到货油的动力粘度μ以及货油的密度ρ；

计算得到管道内货油流动时的雷诺数Re＝Dvρ/μ，根据雷诺数以及经验公式计算摩擦系数λ；

计算沿程阻力损失h_f＝λLv²/2Dg，其中L为流程，g为重力加速度；

控制器根据沿程阻力损失的大小相应调节货油泵的功率大小，以弥补维持货油输送的能量损失。