船舶交流电源的质量是通过电压和频率的稳定性来反映的,电压的稳定性取决于自动励磁调压系统,而频率的稳定性取决于原动机的调速系统,因此,船舶柴油发电机组转速控制是船舶交流电力系统稳定性控制的重要内容。本文主要是对以柴油机作为原动机的船舶发电机组调速系统进行研究。分析了柴油发电机组调速系统的组成及运行特性,重点研究转速控制策略,考虑到船舶交流电力系统中负载变化的频繁性与快速性,本文采用前馈补偿控制与转速反馈控制相结合的复合控制方法来实现柴油机转速控制,对负载的扰动进行补偿以减小其对船舶电力系统的干扰,进而提高船舶交流电力系统的频率稳定性。采用PID控制理论和模糊控制理论,对复合控制系统进行优化,前馈补偿控制器采用模糊决策,以负载电流为输入来跟踪负载变化并对负载扰动做出快速反应。反馈控制器采用PID控制规律并与模糊前馈控制相协调,对系统偏差进一步控制。然后,建立了柴油发电机组调速系统的数学模型,并利用MATLAB/SIMULINK仿真软件建立系统的仿真模型,并进行了仿真验证,仿真结果表明柴油发电机组采用前馈/反馈复合控制能够在负载扰动下,大大减少稳定时间与转速波动量,使柴油机转速过度过程快速平稳。最后,设计了基于S7-300PLC的船舶柴油发电机组调速系统,并设计了调速系统的硬件结构和软件流程图。