為了提高柴油發電機組受負荷沖擊時的穩定性能，設計一種轉動慣量可變的飛輪，通過增大柴油發電機組的轉動慣量來提高其轉速穩定性。利用飛輪旋轉產生的離心力使飛輪質量塊產生位移，質量塊位置的變化改變了飛輪的轉動慣量，使得飛輪的轉動慣量隨轉速而變化。對該變轉動慣量飛輪進行建模和仿真，仿真結果表明：該變轉動慣量飛輪使柴油發電機組在低轉速時具有良好的速度響應性能，在額定轉速時具有更好的抗負荷擾動性能。該變轉動慣量飛輪有效地提高了柴油發電機組的供電質量，與固定轉動慣量的柴油發電機組相比，安裝了變轉動慣量飛輪的柴油發電機組啟動時的轉速超調量較小，并且具有更好的轉速穩定性能。

１）變轉動慣量飛輪，在柴油發電機組啟動時轉動慣量最小，在柴油發電機組轉速較低時飛輪轉動慣量變化很慢。當柴油發電機組轉速上升至額定轉速附近時飛輪的轉動慣量以很快的速度增長，變轉動慣量飛輪的這種隨發電機轉速增大而呈非線性增長的特性，使得其可以有效地抑制柴油發電機組啟機時的超調量。

２）柴油發電機組運行在額定轉速時變轉動慣量飛輪的轉動慣量達到設計值，額定轉速運行時轉動慣量的增加使得柴油發電機組具有很好的抗負載擾動性能。尤其當電力系統中存在大量脈沖性負載的情況下，變轉動慣量飛輪可以有效地提高電網供電質量。

３）變轉動慣量飛輪不僅可以應用于柴油發電機組，還可以用于其他控制系統當中，相比飛輪儲能系統（FESS），該變轉動慣量飛輪結構簡單，實用性強。針對不同的機電設備合理地設計變轉動慣量飛輪，可以有效地減少系統的超調量，提高系統的抗擾動性能。