由于时代的不断进步,舰船的体积在逐渐增大,其中功率较大的负载量也在增加,对其转速控制部分和其励磁控制环节数学模型准确性的标准不断提高。以前经常使用PID控制手段,传统PID控制器对于非线性成分不能进行良好的调节,并且在负荷变化范围较大的条件下很难准确的进行处理。所以,传统的PID控制对于系统的动态和静态能力有着较弱的影响。本文将柴油发电机组作为研究目标,重点对柴油发电机双机并联时产生的不确定性进行研究和实验,对云模型理论进行详细的叙述和分析,并将云模型理论与传统PID控制进行结合,形成新的云模型PID控制器,将云模型PID控制器带入到柴油发电机综合控制系统以及柴油发电机双机并联系统中,对控制效果较差的情况进行优化,更好的解决柴油发电机组并联运行时的不确定性和不稳定因素。在最终的结果中,可以看出,云模型PID控制有着更好的控制效果,符合预期的结果。首先,对柴油发电机的速度调节部分详细分析,推导出了其数学模型,对具体的调速器进行了分析和叙述,构建出液压执行机构的数学模型。紧接着对同步发电机的模型进行适当的精简,建立了其五阶的模型。对励磁系统的数学模型详细的说明,通过MATLAB软件对所研究对象进行仿真试验。其次,对于船舶柴油机组的复杂性,非线性以及易随时间改变的特点,在云模型具有推测模糊性特点的控制规则的根本上,对船舶柴油发电机组转速调节部分应用云模型控制原理并进行模拟实验。并基于PID的原理上,选取了PID和云模型结合的方法对柴油发电机进行了研究。在MATLAB软件中,对系统进行突加100%负载仿真实验,与所搭建的模糊PID控制对系统的控制效果进行对比,结果显示云模型PID控制在超调量和稳定时间等性能指标上优于模糊PID控制,增强了控制器自动调整的能力,该控制算法保持了传统PID控制和云模型两者的优点,具有算法简单、精度高、鲁棒性好的特性。从得到的结果来看云模型与PID相结合的控制手段有着更优秀的稳定性和响应能力。最后,本文对于单机运行进行了研究与分析,在此基础之上对两台机组并联在一起的系统进行了实验,并应用了云模型PID控制器。此控制器明显地增强了并联系统频率的平稳度,并很好的保证了不同机组中负载功率的平均分配。得到的结果显示,对于应用云模型PID控制的并联柴油机组能够较为优秀的对功率进行合理的配置。此外,所研究的控制器能够使柴油机的运行更加平稳,为将来对多台机组并联运行的探讨打下基础。