船舶電力推進系統(tǒng)建模與穩(wěn)定性分析.pdf

1、電力推進是船舶動力系統(tǒng)的一種新型動力形式，隨著技術(shù)的變革以及研究工作越來越深入，世界船舶電力推進領(lǐng)域致力于進一步提高船舶的機動性、降低船舶噪音等性能。我國對船舶電力推進技術(shù)的研究工作起步較晚，在將理論的研究成果應用于實際船舶的過程中，仍然存在較多問題。因此對船舶電力推進系統(tǒng)進行建模、仿真與分析與是一項非常必要的研究工作。本課題對船舶電力推進系統(tǒng)的各個模塊分別進行了建模、仿真與分析，最終組成完整的船舶電力推進系統(tǒng)模型，對其暫態(tài)穩(wěn)定性進行初

2、步的仿真研究。
　　本文采用模塊化思想，將電力推進系統(tǒng)劃分為原動機及調(diào)速系統(tǒng)、發(fā)電機及勵磁系統(tǒng)、推進電機及變頻調(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)學模型，然后建立系統(tǒng)的仿真模型：首先分別建立了柴油機及調(diào)速系統(tǒng)和發(fā)電機及勵磁系統(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)電機組模型，采用靜負載模型代替船上的日用負載，與發(fā)電機組構(gòu)成船舶電力系統(tǒng)模型，對該系統(tǒng)進行突加、突卸大容量負載的仿真試驗，驗證了所建模型的正確性

3、，并按照《中國船級社鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》規(guī)定的性能指標對其暫態(tài)穩(wěn)定性進行分析。然后分析了永磁同步電機id=0的控制思想，采用基于電流滯環(huán)的矢量控制方法，設計了推進電機及變頻調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型；分析了單神經(jīng)元自適應控制算法，采用單神經(jīng)元自適應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，驗證了新型控制器對系統(tǒng)穩(wěn)定性能的改善。接著又對螺旋槳的數(shù)學模型進行分析，結(jié)合船-槳系統(tǒng)的數(shù)學模型，搭建了相應的仿真模型，并通過兩種啟