船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)建模與穩(wěn)定性分析.pdf

1、電力推進(jìn)是船舶動(dòng)力系統(tǒng)的一種新型動(dòng)力形式，隨著技術(shù)的變革以及研究工作越來(lái)越深入，世界船舶電力推進(jìn)領(lǐng)域致力于進(jìn)一步提高船舶的機(jī)動(dòng)性、降低船舶噪音等性能。我國(guó)對(duì)船舶電力推進(jìn)技術(shù)的研究工作起步較晚，在將理論的研究成果應(yīng)用于實(shí)際船舶的過(guò)程中，仍然存在較多問(wèn)題。因此對(duì)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真與分析與是一項(xiàng)非常必要的研究工作。本課題對(duì)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的各個(gè)模塊分別進(jìn)行了建模、仿真與分析，最終組成完整的船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)模型，對(duì)其暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行初

2、步的仿真研究。
　　本文采用模塊化思想，將電力推進(jìn)系統(tǒng)劃分為原動(dòng)機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁系統(tǒng)、推進(jìn)電機(jī)及變頻調(diào)速系統(tǒng)、螺旋槳等模塊，分別探討了各模塊的工作原理與數(shù)學(xué)模型，然后建立系統(tǒng)的仿真模型：首先分別建立了柴油機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁系統(tǒng)的仿真模型，然后將兩部分模型按照相關(guān)原理構(gòu)成發(fā)電機(jī)組模型，采用靜負(fù)載模型代替船上的日用負(fù)載，與發(fā)電機(jī)組構(gòu)成船舶電力系統(tǒng)模型，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行突加、突卸大容量負(fù)載的仿真試驗(yàn)，驗(yàn)證了所建模型的正確性

3、，并按照《中國(guó)船級(jí)社鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》規(guī)定的性能指標(biāo)對(duì)其暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行分析。然后分析了永磁同步電機(jī)id=0的控制思想，采用基于電流滯環(huán)的矢量控制方法，設(shè)計(jì)了推進(jìn)電機(jī)及變頻調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型；分析了單神經(jīng)元自適應(yīng)控制算法，采用單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制器取代傳統(tǒng)的PI調(diào)速控制器，比較兩種控制器下系統(tǒng)的仿真結(jié)果，驗(yàn)證了新型控制器對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性能的改善。接著又對(duì)螺旋槳的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，結(jié)合船-槳系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，搭建了相應(yīng)的仿真模型，并通過(guò)兩種啟