基于Matlab-Simulink的舰船综合电力推进系统仿真

为了优化舰船综合电力推进系统的性能,减少研制风险,基于M atlab-S im u link环境,建立了由十二相同步电机、电压型逆变器、螺旋桨及船舶负载组成的推进系统的各部分及系统的仿真模型。通过变压变频控制的十二相同步电动机带螺旋桨及船舶负载系统的仿真对模型进行了验证。为了提高舰船综合电力推进系统的性能,推导了十二相同步电动机直轴气隙磁链观测器的模型,籍此构建了十二相同步电动机矢量控制方案。仿真结果表明,各模型建立正确,十二相同步电动机矢量控制方案能够实现转矩与磁链控制解耦,能够满足舰船电力推进系统动态性能要求。     

太阳能游览船舶电力推进系统仿真

?针对新型太阳能游览船舶电力推进系统,分析了该船舶的电力系统构成并在此基础上分别建立电力推进系统推进电机、推进控制策略以及螺旋桨负载的数学模型.结合逆变装置模型,建立电力推进系统整体仿真模型,根据实船的实际参数对模型进行仿真分析.结果表明,所提出的模型能够及时响应电机负载的变化,且抗干扰性强.     

电力推进装置在小型船舶上的应用

列举了小型船舶推进系统中的4种电力推进装置,介绍了船舶电力推进与传统的柴油机推进相比在经济性、安全性和环保等方面所具有的优点,分析了船舶电力推进系统还需要在3个方面进行深入研究。     

现代交流调速技术在船舶电力推进中的应用

探讨了船舶推进电机的发展趋势，目前用于电力推进的电机主要有直流电动机、同步电动机、鼠笼感应式电动机，根据各自的特点简要地介绍了它们的应用．船舶电力推进系统的核心是主推进电动机的调速控制系统，根据被控对象的不同，现代交流调速系统可分为异步电动机调速系统和同步电动机凋速系统．综述了现代交流调速技术的几种典型控制方式在船舶电力推进中的应用．针对电机转矩的控制，比较了目前广泛应用的矢量控制与直接转矩控制的原理及应用．     

浅谈船舶电力推进系统的发展现况与趋势

船舶电力推进系统由于其具有机动性高、安全可靠性好、自动化程度高以及环保效果好等特点,正成为新世纪大型水面船舶青睐的推进方式。本文从系统结构、传动控制系统和电力电子器件的应用等方面综述船舶电力推进系统的发展现状与趋势,并在此基础上,提出了船舶电力推进系统未来发展中值得重视的一些问题,以便同行研究借鉴。     

适用于电子电气员考证的船舶电力推进仿真平台的建设

随着船舶电力推进技术的应用范围的逐步扩大,对航海院校的船舶电气控制管理专业的人才培养工作提出了新的要求。本文针对现阶段船舶电力推进技术的教学中存在的问题,提出建设一个适用于电子电气员考证的船舶电力推进多媒体仿真平台,并将之应用到教学实践中去。     

神经模糊控制APF在电力推进船舶中的应用

采用有源电力滤波器(APF)进行谐波抑制与无功补偿,提出一种基于混合神经模糊控制策略的APF,并将之应用到电力推进船舶中.仿真实验结果表明,本文提出的APF较常规APF具有更好的谐波抑制效果,直流侧电压等动态性能更佳.     

恶劣海况下的船舶电力推进系统控制策略仿真

针对恶劣海况下电力推进系统常规控制策略适应性不足的问题,提出抗过旋控制策略.首先,分析恶劣海况下螺旋桨出入水现象对螺旋桨产生的推力和转矩的影响,提出恶劣海况下带动态限速模块的抗过旋控制策略(抗过旋控制策略#1)和带吸气(ventilation)识别模块的抗过旋控制策略(抗过旋控制策略#2),并在后者中设计三种吸气效应识别器来侦测吸气效应;然后,在Matlab/Simulink环境中搭建船舶电力推进控制系统仿真模型;最后,设计恶劣海况下的仿真实验,比较常规控制策略与抗过旋控制策略之间的性能优劣.仿真实验结果表明,在恶劣海况下,带吸气识别模块的抗过旋控制策略拥有优良的控制性能.     

船舶电力推进系统中直接转矩控制技术的仿真

针对电力推进船舶中主推进电动机的调速控制环节，以目前最新的控制技术——直接转矩进行了原理分析，同时利用仿真软件对该控制系统进行了定性的仿真研究，给出了完整的仿真系统图和仿真运行结果，从运行结果可以看出定子磁链在一个范围内收敛于一个圆形；转速呈周期变化；仿真结果不仅符合控制原理，且可以看出其良好的动态性能；同时在转矩曲线上还可以反映出转矩脉动情况和平均转矩的稳定性，从而验证了该系统的优良动态性能。     

小型船舶综合全电力推进实验平台的研制

介绍了小型船舶综合电力推进实验平台的机械和电气设计方案及相应的系统控制模型.平台主要由推进、模拟负载和测量三个子系统组成.推进系统主要由变频驱动装置、操作监控台、推进电机构成;模拟负载系统由交流电动机、四象限变频驱动装置、监控系统及负载模型软件组成;测量系统由转速传感器、转矩传感器以及PLC组成.     

海洋工程船交流变频调速电力推进方案

随着科学技术的进步和发展,船舶推进技术发生了巨大的变化,同时新兴海洋工程行业对海洋工程船舶的需求大增,传统推进方式已不能满足新技术的要求。针对海洋工程行业的需求,对采用的交流变频调速电力推进技术和系统配置进行简要介绍。通过对世界知名电力推进设备供应商ABB、SIEMENS、Rolls-Royce、WARTSILA的调研,对各家目前推广的交流变频调速电力推进方案进行分析和研究。根据新建船舶建造经验和船舶设备的使用经验,对电力推进系统中的设备和整体方案进行分析和评价,为新建海洋工程船舶提供电力推进系统选择方案。     

新型船舶综合全电力推进模拟实验系统研究

在简要分析全电力推进船舶发展的基础上,构建了一种新颖的船舶综合全电力推进实验模拟系统.通过比较"变频器-异步电机"系统的两种高性能控制方法VC(矢量控制方法)和DTC(直接转矩控制方法)的优缺点,分别对推进单元中的推进电机和螺旋桨模拟电机采用不同的控制策略,取得了试验数据和波形,实验验证了该模拟系统的可行性.     

船舶综合液压推进系统主机的恒功率控制分析

在船舶综合液压推进系统的理论研究层面上,提出主机的恒功率控制.为证明此观点,建立了系统动态数学模型,并基于AMEsim对该系统的主机恒功率控制过程进行仿真分析.结果表明:在船舶综合液压推进系统主机定速运行过程中,当船舶负载发生变化时,通过控制系统对主泵排量的调节,主机的实际功率基本保持设定功率值.因此,船舶综合液压推进系统主机的恒功率控制是合理的.     

基于多相整流的船舶电力推进系统谐波抑制

变频器等电力电子设备在船舶电网中的使用,将使变频器输入回路产生大量谐波.为减小谐波对电网的污染,对6脉波、12脉波、24脉波整流器的输入侧电流谐波进行了分析,对船舶电力推进系统不同工况下的网侧电流谐波进行了仿真研究.仿真结果表明,多相整流技术是抑制谐波的有效方法,整流相数越多,变频器注入电网的谐波含量越小;24脉波整流应用在船舶推进系统上可大大减小船舶电网的谐波含量,有效地提高电网品质.     

喷水推进操舵控制系统干扰观测器设计

介绍了喷水推进操舵控制系统的工作原理,对某船舶喷水推进器中的操舵控制系统进行了建模,设计了负载干扰观测器.仿真结果表明,基于干扰观测器的2自由度控制能够提高操舵系统的抗强干扰性能.     

小型船舶电力推进系统谐波分布研究

针对小型船舶电力推进系统产生的谐波对船舶电网电能质量的影响,建立了谐波分析模型,研究变频驱动产生的输入侧电流谐波在不同工作状态下谐波分布情况,并分析了电力推进系统的动、静态特性对系统产生谐波分布的影响、研究结果表明:谐波电流的大小主要由负载的大小决定,在特殊工况下,系统频率的变化及系统阻抗的变化对谐波分布产生较大影响.     

船舶电力推进系统电力负荷混沌特性分析及预测

为实现船舶电力推进系统功耗的最优控制,提高船舶运行的经济性,建立了基于正则化的电力负荷混沌局域预测模型.运用相空间重构理论对船舶电力推进系统电力负荷进行单变量时间序列相空间重构,计算吸引子的Lyapunov指数,验证船舶电力推进系统电力负荷具有混沌特性,进而构建更为精准的由船舶电力负荷及其影响因素构成的多变量时间序列相空间.实验结果表明,该预测模型是有效的,且具有较高的预测精度.     

半实物吊舱式电力推进仿真系统的设计

介绍了上海海事大学正在研发的半实物吊舱式电力推进仿真系统控制方案和仿真算法的设计.半实物仿真系统整合了物理硬件设备和仿真软件,对改善非线性系统在大工况变动下实时仿真的快速性和精确性,以及在控制方案设计、船桨数学模型的建立和仿真算法的选择等方面都有其特殊的作用.     

船舶电力推进永磁同步电动机的起动及制动

船舶电力推进PMSM(永磁同步电动机)的起动和制动是推进系统首先要解决的问题.在简要介绍船舶电力推进系统的基础上,对PMSM的起动特性和制动特性进行了理论分析,提出开环变频起动方式和直流制动方式.并对起动过程中可能出现的过电流问题和制动过程中出现的泵升电压提出解决办法.经分析可知,选用的起动和制动方式在船舶运行的工况下,简单可靠,起动和制动性能较好.     

基于复合储能的船舶电力推进系统功率波动平抑控制策略

针对船舶电力推进系统在负载功率波动较剧烈的应用中存在的经济性问题,提出一种利用复合储能平抑船舶电力推进系统功率波动的协调控制策略,通过设计基于低通滤波的自适应系数调整算法,有效解决功率波动平抑过程中储能模块过充或过放的问题.为验证该方法的有效性和可行性,以实测耙吸式挖泥船为例,利用MATLAB对所提出的控制策略进行仿真分析.结果表明,该控制策略能够有效平抑耙吸式挖泥船的功率波动问题,同时,能够灵活、快速地对储能系统充/放电功率进行控制,使得复合储能模块具有较好的荷电状态.该方法对提高耙吸式挖泥船等电力推进船舶的能效指标和经济性具有较好的应用前景.