船舶電力推進(jìn)仿真裝置及其關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、針對船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)特點(diǎn)，以某船的電力推進(jìn)系統(tǒng)為研究對象，提出了采用三相異步電動機(jī)構(gòu)成推進(jìn)和負(fù)載系統(tǒng)來仿真船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，建立了半物理仿真裝置。該裝置由推進(jìn)變頻器、推進(jìn)電機(jī)、負(fù)載變頻器、負(fù)載電機(jī)以及控制單元組成。推進(jìn)變頻器、推進(jìn)電機(jī)和推進(jìn)控制單元組成推進(jìn)子系統(tǒng)，用于仿真推進(jìn)電機(jī)的特性；負(fù)載變頻器、負(fù)載電機(jī)和負(fù)載控制單元組成負(fù)載子系統(tǒng)。 本文在分析了異步電機(jī)變頻調(diào)速基本控制方式和異步電機(jī)電壓、頻率協(xié)調(diào)控制時(shí)的機(jī)械特

2、性和變頻調(diào)速PWM技術(shù)的基礎(chǔ)上，對正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)變壓變頻，準(zhǔn)最優(yōu)脈寬調(diào)制(HIPWM)變壓變頻，開關(guān)損耗最小脈寬調(diào)制PWM變頻變壓三種PWM技術(shù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)研究。在建立的推進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)驅(qū)動裝置(應(yīng)用德州儀器(TI)公司的產(chǎn)品TMS320F2407A作為逆變控制器)對SPWM變壓變頻和HIPWM變壓變頻進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用HISPWM調(diào)制技術(shù)要比傳統(tǒng)SPWM調(diào)制技術(shù)電壓利用率提高了百分之二十以上。本文還提出了改進(jìn)的級聯(lián)型

3、多電平逆變電路拓?fù)浣M合方式，充分利用GTO、IGCT、IEGT等開關(guān)器件耐壓高和IGBT、MOSFET等開關(guān)器件開關(guān)速度快等優(yōu)勢，給出了適合于該種功率變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一種控制策略，進(jìn)行了仿真研究。 本文建立了基于SIMULINK船舶電力推進(jìn)仿真模型，對船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的部分故障類型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，尤其對逆變器故障進(jìn)行了系統(tǒng)仿真研究，獲得了在不同故障情況下的特征參數(shù)數(shù)據(jù)。 本文提出一種新的基于分層的信息融合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

4、系統(tǒng)中的局部信息融合采用基于決策距離的模糊推理方法，而全局信息融合則是采用基于專家模糊聚類分析方法。局部信息融合就是在進(jìn)行全局信息融合之前，先對多傳感器組中(要求傳感器是同質(zhì)的，且傳感器觀測的是同一個(gè)物理量)的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，剔除每個(gè)采樣點(diǎn)傳感器組中不一致信息，保證被測物理量的可靠性。對基于決策距離的模糊推理方法局部信息融合，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明這方法是可行的，可靠的。全局信息融合控制是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它主要包括模糊推理、聚類機(jī)

5、、全局?jǐn)?shù)據(jù)庫、綜合數(shù)據(jù)庫。模糊推理用來接受局部信息融合的數(shù)據(jù)，在綜合數(shù)據(jù)庫和全局?jǐn)?shù)據(jù)庫的支持下，建立模糊相似矩陣，通過聚類分析就可以得到系統(tǒng)的診斷結(jié)果。仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作為動態(tài)模糊聚類樣本，應(yīng)用動態(tài)模糊聚類分析對船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)識別和故障診斷實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法是可行的，可以應(yīng)用于系統(tǒng)狀態(tài)識別和故障診斷。 本文在VB6.5集成開發(fā)環(huán)境下開發(fā)了進(jìn)行串行通信的軟件，轉(zhuǎn)速的檢測和數(shù)據(jù)處理軟件，動態(tài)模糊聚類分析軟件，并構(gòu)建為船