艦船電力系統(tǒng)動態(tài)模擬負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)負載,動態(tài)負載的防真環(huán)境的實現(xiàn)成為研究熱點.本文以交流異步電動機—直流發(fā)電機組為負載防真研究對象,對防真控制器硬件電路的設計以及直流發(fā)電機電樞電流、勵磁電流控制的理論、方法和實現(xiàn)問題進行了較為深入、全面的研究.本文首先闡述了課題選題的背景,目的和意義,并對艦船驅動電機負載類型作了介紹.在分析艦船驅動電機負載特性仿真原理的基礎上,建立了異步電動機—

2、直流發(fā)電機負載仿真機組,并詳細分析了機組的機械運動、電磁數(shù)學模型.在此基礎上,設計了電機負載動態(tài)仿真系統(tǒng)主電路.然后結合PWM調制的斬波器控制方式,對電樞電流控制策略進行了研究,著重解決了模擬拖動機組的理論和方法問題.其次介紹了以Intel80C196KC單片機為核心的控制系統(tǒng)硬件方案設計及相應的存儲器擴展、人機接口、數(shù)據(jù)采集通道、PWM脈沖的輸出、通訊接口等具體電路設計,實現(xiàn)了負載仿真控制器應具備的通道,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負載特性動態(tài)模型的基礎上,給出了電樞電流和勵磁電流的控制原理框圖,給出了線性轉矩負載、風機泵類及推進器負載的模糊控制規(guī)則,同時給出了帶死區(qū)的Bang-Bang-PI復合控制算法在恒轉矩型負載電樞電流和勵磁電流控制中的應用,并結合復合控制算法,用MATLAB進行了仿真.最后,系統(tǒng)調試和實驗結果表明負載仿真控制系統(tǒng)的實際控制效果與仿真理論分析基本一致,實現(xiàn)了各種復雜控制算法在控制系統(tǒng)中的應用,達到了預期目的.本