柴油机电控单体泵燃油喷射系统具有结构简单、可靠性高、喷油量和喷油定时控制灵活等优点,可以有效提高柴油机的经济性和降低污染物排放,在船舶动力领域具有广泛的应用前景。柴油机是一个非线性、时变和不确定的复杂系统,常规PID控制较难适应其控制要求,PID参数整定过程复杂、工作量大。由于制造误差、零件磨损等原因引起柴油机各缸燃烧差异而对外做功不均匀,造成转速波动及振动、噪声恶化,影响柴油的动力性、经济性。在研究模糊控制和PID控制的原理基础上,设计模糊自适应PID控制器,以转速偏差和转速偏差变化作为输入,利用模糊规则在线对PID的三个参数进行自适应校正。根据电控单体泵柴油机的调速原理,在Matlab/Simulink环境下搭建由柴油机模型、模糊自适应PID控制器模型等组成的调速系统整体仿真模型,进行起动工况和突变负荷工况离线仿真研究。仿真结果表明,模糊自适应PID控制比常规PID控制的控制性能更好,更适合柴油机的动态调速过程。针对多缸柴油机各缸工作不均匀引起的转速波动现象,利用电控单体泵柴油机单缸独立控制特点,以柴油机曲轴瞬时转速为基础来设计分缸平衡控制策略,采用小波理论的多分辨率分析方法提取瞬时转速信号特征,建立各缸工作不均匀程度指标,根据不均匀指标调节各缸喷油量,减小各缸燃烧做功差异,从而改善柴油机转速波动状况。在玉柴YC4E140柴油机试验台架上进行控制策略的验证试验研究。试验结果表明,模糊自适应PID控制能够满足电控单体泵柴油机调速要求,具有良好的动态调速效果;各缸不均匀指标能够反映各缸做功偏差情况,分缸平衡控制对于改善各缸工作不均匀引起的柴油机转速波动状况具有明显效果。