International Science and Technology Journal

Home < Articles < Article Details

A Hybrid Control Strategy for Robust Speed Regulation in Marine Propulsion System

الملخص
في هذه الورقة البحثية، تم اقتراح مخطط تحكم هجين لمحركات الديزل البحرية. يجمع هذا المخطط بين كل من ‏التحكم الخطي النشط في رفض الاضطراب‎ (LADRC) ‎وشبكة عصبية اصطناعية تكيفية، تُعرف باسم ‏ADALINE ‎ عبر الإنترنت‎ .(Online ADALINE) ‎يهدف المخطط المُقترح إلى تحسين أداء المحركات ‏البحرية من خلال جعل نظام التحكم في السرعة أكثر استقراراً وأكثر مناعة ضد الاضطرابات. للتعامل مع ‏اللاخطية العالية والاضطرابات وتعقيد ظروف التشغيل في المحركات البحرية، تم الاستفادة من مزايا كل من‎ ‎LADRC ‎و .ADALINE ‎ لوصف العلاقة بين سرعة محرك الديزل البحري وحقن الوقود، تم استخدام ‏نموذج محرك مُعدَّل ذو قيمة متوسطة‎ .(MVEM) ‎أُجريت تجارب محاكاة على محرك ديزل بحري من طراز‏‎ 12K98ME ‎باستخدام برنامج‎ MATLAB ، اعتماداً على نموذجه الرياضي للتحقق من فعالية المخطط ‏المُقترح في التحكم في سرعة المحرك البحري في مختلف ظروف العمل، مثل اضطراب المعاملات، ‏والاضطراب العشوائي، وإزالة الحمل المفاجئ. قد أثبتت نتائج المحاكاة التي تم الحصول عليها الفعالية العالية ‏والأداء المتميز لاستراتيجية التحكم المُقترحة مقارنةً بوحدة التحكم التقليدية‎ LADRC ‎الخطية النشطة في ‏رفض الاضطراب‎. ‎........................... الكلمات المفتاحية:.................. التحكم النشط في رفض الاضطراب؛ متحكم شبكة عصبية اصطناعية تكيفية؛ التحكم الهجين في السرعة؛ ‏محرك الديزل البحري‎. ‎
Abstract
In this paper, a hybrid control scheme is proposed for marine diesel engines. This scheme ‎combines both linear active disturbance rejection control (LADRC) and an adaptive artificial ‎neural network, so-called Online ADALINE. The proposed scheme aimed to improve the ‎performance of marine engines by making the speed control system more stable and firmer against ‎disturbances. To handle the high nonlinearity, disturbance, and complication of operational ‎circumstances in marine engines, the advantages of both LADRC and ADALINE were utilized. To ‎describe the relationship between marine diesel engine speed and fuel injection, a modified mean ‎value engine model (MVEM) was used. Simulation experiments on a 12K98ME marine diesel ‎engine were conducted using MATLAB software depending on its mathematical model to verify the ‎effectiveness of the proposed scheme to control marine engine speed in various working ‎conditions, such as parameter perturbation, random disturbance and sudden dumping load. The ‎obtained simulation results proved the high effectiveness and distinct performance of the proposed ‎control strategy compared to the conventional linear active disturbance rejection controller.....................‎ Keywords:.............. Active disturbance rejection control; Adaptive artificial neural network controller; ‎Hybrid Speed Control; Marine diesel engine.