艦船電力系統(tǒng)動態(tài)模擬負(fù)載特性仿真控制研究.pdf

1、由于艦船電力系統(tǒng)容量的有限性和動態(tài)負(fù)載的多樣性,電力系統(tǒng)的可靠和有效運行主要依賴于艦船的動態(tài)負(fù)載,動態(tài)負(fù)載的防真環(huán)境的實現(xiàn)成為研究熱點.本文以交流異步電動機(jī)—直流發(fā)電機(jī)組為負(fù)載防真研究對象,對防真控制器硬件電路的設(shè)計以及直流發(fā)電機(jī)電樞電流、勵磁電流控制的理論、方法和實現(xiàn)問題進(jìn)行了較為深入、全面的研究.本文首先闡述了課題選題的背景,目的和意義,并對艦船驅(qū)動電機(jī)負(fù)載類型作了介紹.在分析艦船驅(qū)動電機(jī)負(fù)載特性仿真原理的基礎(chǔ)上,建立了異步電動機(jī)—

2、直流發(fā)電機(jī)負(fù)載仿真機(jī)組,并詳細(xì)分析了機(jī)組的機(jī)械運動、電磁數(shù)學(xué)模型.在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了電機(jī)負(fù)載動態(tài)仿真系統(tǒng)主電路.然后結(jié)合PWM調(diào)制的斬波器控制方式,對電樞電流控制策略進(jìn)行了研究,著重解決了模擬拖動機(jī)組的理論和方法問題.其次介紹了以Intel80C196KC單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)硬件方案設(shè)計及相應(yīng)的存儲器擴(kuò)展、人機(jī)接口、數(shù)據(jù)采集通道、PWM脈沖的輸出、通訊接口等具體電路設(shè)計,實現(xiàn)了負(fù)載仿真控制器應(yīng)具備的通道,為仿真控制算法的實現(xiàn)提供了良好

3、的平臺.在提出和分析異步電動機(jī)負(fù)載特性動態(tài)模型的基礎(chǔ)上,給出了電樞電流和勵磁電流的控制原理框圖,給出了線性轉(zhuǎn)矩負(fù)載、風(fēng)機(jī)泵類及推進(jìn)器負(fù)載的模糊控制規(guī)則,同時給出了帶死區(qū)的Bang-Bang-PI復(fù)合控制算法在恒轉(zhuǎn)矩型負(fù)載電樞電流和勵磁電流控制中的應(yīng)用,并結(jié)合復(fù)合控制算法,用MATLAB進(jìn)行了仿真.最后,系統(tǒng)調(diào)試和實驗結(jié)果表明負(fù)載仿真控制系統(tǒng)的實際控制效果與仿真理論分析基本一致,實現(xiàn)了各種復(fù)雜控制算法在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,達(dá)到了預(yù)期目的.本