水面舰艇集体防护系统PID控制分析

林　芃1，王　吉1，包　剑1，李　锦21中国舰船研究设计中心，上海2011082华东理工大学机械与动力工程学院，上海200237

水面舰艇集体防护系统PID控制分析

林芃1，王吉1，包剑1，李锦2
1中国舰船研究设计中心，上海201108
2华东理工大学机械与动力工程学院，上海200237

集体防护系统是水面舰艇防护的重要组成部分。为实现集体防护系统精确的定量控制，基于集体防护区域压力控制方程以及调节机构（超压控制阀）方程，构建系统增量方程线性化传递函数，通过传递函数确定PID参数以实现系统稳定及优化控制。构建系统整体数学模型，结合PID控制模块研究系统变工况特性。模拟结果表明：系统具有良好的超压设定值实现能力及动态特性，能够满足较大的进风量及舱容变化。系统数学模型必须考虑超压控制阀的调节能力限制，过大的送风量可能导致系统无法实现设定的超压值。建立并分析集体防护系统数学模型，为系统向大空间区域工程应用奠定良好的理论基础。

集体防护系统；超压控制；核生化防护；PID控制

0　引言

作为海上作战和事故救援的主要力量，水面舰艇可能随时面临核生化的威胁［1］。舰用核生化集体防护系统（CPS）是实现水面舰艇在核生化环境中执行必要任务的快速、先进、高效的唯一防护手段，具有防护范围广、防护时间长、对人员工作、生活和设备运行影响较小等优势［2］，是世界各海军强国水面舰艇先进性的重要衡量指标之一［3-6］。

集体防护区超压控制是系统的核心技术，其功能是保证密闭区域内空气对外超压稳定在一定的范围内，有效防止有毒气体、化学、生物和放射性悬浮物微粒进入集体防护区。……