船舶電力系統(tǒng)建模與控制.pdf

1、分類號——UDC密級劣多萎理歹大署學位論文題目一絲整墊左墨絲建搓魚揎劍英文題HModelingandControlofMarinePowerSystem——研究生姓名墅巫姓名高嵐職稱鏨撞學位譴指導教師單位名稱宣墾遣生邊左王猩塋瞳郵編430063申請學位級別亟學科專業(yè)名稱塑絲墊左推墊叢自盈垡墊盔論文提交日期20114論文答辯日期20115學位授予單位盛塑墨墨盤堂學位授予日期答辯委員會主席型交咝評閱2011年5月巍銎零聾害昶潦嚏矗露冀菇罨童

2、孕墨礴雪蘿霹耋浮疆孽0J心系統(tǒng)之與管理系統(tǒng)的要求也越來越高，因此，船舶電力系統(tǒng)的控制質(zhì)量與控制的穩(wěn)定性也就顯得越來越重要。為了提高船舶的供電質(zhì)量，保證船舶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本文利用MATLAB／Simulink軟件搭建了一套基于經(jīng)典PID協(xié)調(diào)控制的船舶電力系統(tǒng)仿真模型，重點對原動機的速度控制和發(fā)電機的勵磁控制進行了建模，為船舶電力系統(tǒng)實驗平臺的構(gòu)建打下了基礎。本文首先介紹了船舶電力系統(tǒng)的組成，重點對調(diào)速系統(tǒng)和勵磁系統(tǒng)這兩個控制系統(tǒng)進行建

3、模研究。結(jié)合當前實船上廣泛采用的調(diào)速器和勵磁系統(tǒng)，本文的電力系統(tǒng)選用電子調(diào)速器和相復勵無刷交流勵磁控制系統(tǒng)。根據(jù)電子調(diào)速器和相復勵無刷交流勵磁控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制原理，歸納總結(jié)了原動機及其調(diào)速度控制系統(tǒng)和同步發(fā)電機及其勵磁控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，并對數(shù)學模型進行了相應的簡化，以便于分析和仿真模型的搭建。接著，根據(jù)歸納總結(jié)的數(shù)學模型以及船舶電力系統(tǒng)的基本原理，利用MATLAB／Simulink軟件分別搭建了原動機及其速度控制系統(tǒng)和同步發(fā)電機及

4、其勵磁控制系統(tǒng)的仿真模型，再配上必要的簡化負載模型，將其整合為完整的船舶電力系統(tǒng)仿真模型，從而為電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)驗證試驗奠定了基礎。最后，在所搭建的仿真模型上進行典型工況和典型故障的仿真試驗。試驗結(jié)果表明，所建模型準確地反映了實船的各種狀況，所采用的控制策略恰當，能較好的實現(xiàn)對船舶電力系統(tǒng)的控制，保持船舶電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。本文所建立的船舶電力系統(tǒng)模型能夠用來代替實船進行各種控制策略的仿真試驗，從而進行設計方案的評估；還能夠在船舶的制