【作者】

谢浚扬; 姚崇; 黑海涛; 宋恩哲

【单位】

哈尔滨工程大学; 哈尔滨工程大学烟台研究院

【摘要】

船舶发动机控制优化对提升性能和效率至关重要。本研究提出基于非线性模型的预测控制(MPC)方法，通过详细子系统建模构建精确发动机模型，并基于运行点设计分段线性化MPC控制器。Matlab/Simulink仿真表明：MPC稳态误差(1.87 RPM)较PID(182.54 RPM)降低98%，响应时间缩短76%至1.2秒，超调量仅0.33%(PID为11.16%)。在波浪扰动下，MPC转速波动(±15 RPM)仅为PID的18%，负载敏感度(0.12 RPM/Nm)提升93%，同时能效提高8.7%。结果表明，MPC在控制精度、动态响应和运行稳定性上均显著优于传统PID控制，为船舶发动机优化提供了有效解决方案。

【关键词】

船用发动机，非线性建模，模型预测控制

【论文集名称】

零碳发动机与燃料电池

【会议名称】

2025交通能源与零碳动力大会

【会议时间】

2025-8-28至2025-8-31

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