随着电气技术的发展,船舶作为水上的交通工具和工作平台,船舶设备、设施的电气化和信息化程度正在不断地增强,船舶上的工作、保障、娱乐、通信等设施的用电设备数量也越来越多,这些电气设备都需要高质量的电能供应,进而船舶对电能的需求也越来越大,对电能质量的要求也更高,这都对船舶发电及配电系统提出了一个新的要求。本文针对小型船舶,提出利用主发动机储备功率,使主机带动液压泵站,结合泵控马达容积调速原理及现代控制理论,设计一套在主机转速不断变化、负载变化情况下,仍能够输出满足船舶所需电力的船用液压发电控制系统,以期满足船舶发电及过程管理的需求,实现液压发电系统在船舶上的应用,实现节能减排,降低船舶运行、维护费用的目的。船用液压发电控制系统的研究和设计,可推动液压发电系统在船舶上的应用,有效利用船舶有限的空间,减少设备及维护成本,提高燃油经济性,节能环保,具有良好的社会和经济效益。首先,本文结合船舶的结构和运行特点,提出了适合装船的液压系统和控制系统总体方案。其次,研究船用液压发电的部件并建立仿真模型,利用模糊自适应PID控制算法在Matlab中与系统模型进行联合仿真。再次,设计控制系统软硬件,对液压发电的各个参量进行采集、处理和控制输出,同时,对发电过程的各个指标进行监控,保证发电过程的安全、稳定、可靠,使液压发电过程满足船舶使用要求,发电指标满足船舶电气的用电指标要求。最后,搭建试验平台,对船用液压发电系统进行实际运行测试,验证设计和控制效果达到了预期的指标要求。本文通过对船用液压发电监控系统的仿真、设计和试验,实现了液压发电的控制过程及各个参量的集散控制,验证了模糊自适应PID控制算法的有效性,使得在电力负载变化时仍保持发电指标的稳定,满足了船舶不同状态下的电力稳定、可靠地输出。