改进滑模观测器在船舶电力推进PMSM无位置控制中的应用

针对船舶电力推进永磁电机中无传感器技术存在的问题,在分析电力推进船舶常用的三相永磁同步电机的数学模型的基础上,提出一种改进的变结构滑模观测器的无传感器矢量控制算法。根据观测电流与实际电流的差值重构电机的反电动势,利用开关函数和卡尔曼滤波器滤除高频干扰,从而准确估算出电机的转子位置和转速。利用MATLAB/Simulink进行仿真试验,验证该速度估计算法的正确性。     

PMSM无速度传感器技术在船舶推进控制系统中的应用

船舶推进控制系统具有监测船舶电机运行状态、转子信息等作用,对船舶动力推进系统有重要的意义。传统的船舶推进控制系统采用机械式传感器采集电机信息,存在误差大、时效性低和不稳定等问题,本文基于新型PMSM无速度传感器技术,设计一种先进的船舶推进电机矢量控制系统。仿真实验表明,基于无速度传感器的电机矢量控制精度高、性能稳定,具有重要的理论和实际意义。     

基于模糊滑模速度调节器的船舶推进电机矢量控制系统研究

基于传统PI速度调节器的船舶推进电机矢量控制系统广泛应用于推进电机的转速调节,但是在推进负载受到外部扰动时,系统的动态响应速度和稳定性仍然不够理想。本文提出一种基于模糊滑模速度调节器的新型船舶推进电机矢量控制系统,并在Matlab/Simulink中建立了模糊滑模速度调节器以及整个矢量控制系统的仿真模型。仿真结果表明,和基于传统PI速度调节器的船舶推进电机矢量控制系统相比,采用该控制系统的异步电机在电机转速调节时拥有更快的响应速度和更小的超调量,并且对负载的转矩波动具有较强的鲁棒性。     

舰船电力推进特性仿真试验系统研究

为了能在实验室条件下考核电力船舶的推进电机,本文提出了一种新型的试验系统,以三相异步电机作为推进电机和模拟电机,利用模拟电机模拟实施的负载特性,进行考核.对其原理进行了研究,并利用MATLAB进行仿真,最后构建试验系统,结果表明试验系统能够模拟实际负载特性,达到了对电力船舶的推进系统考核的目的.     

船舶电机伺服系统离散变结构优化控制方法

为了有效提高船舶电机伺服系统离散变控制精确度,对传统控制方法的控制函数进行优化,提出新型电机伺服系统离散变结构控制方法。确定伺服系统的切换函数并修正传统控制函数的幂次趋近率,添加扰动估计量值,对系统控制不确定项进行补偿,获取最终控制函数,对控制数据降维,完成控制函数的收敛校对,添加周期量,保证系统可以完成定位控制,实现船舶电机伺服系统离散变结构的整体高精度控制。实验数据表明,与传统控制方法相比,设计的控制方法跟踪控制精确率提高了13%,定位控制精确度提高了22%,可以有效提高系统控制精确度。     

永磁式开关磁阻电机在电力推进中的应用研究

新型永磁式开关磁阻电机在保留传统开关磁阻电机优点的同时克服换流相对较慢、能量利用率较低等缺点,本文在此基础上针对永磁式开关磁阻电机的特点提出了一种基于PMSRM的船舶电力推进系统,该系统采用模糊PI的控制方法.通过Simulink仿真建模,验证了该系统具有跟踪速度快、控制精度高的性能.     

船舶电力推进及其应用前景

船舶电力推进是利用推进电机驱动螺旋浆转动，从而推动船舶前进的一种推进方式。它通过发电机把机械能转换成电能，再通过电机把电能转换成机械能，实现了能量的非机构传动，把传统船舶的柴油机推进与发电机供电合二为一。控制系统根据外界负荷大小改变工作的发电柴油机数目，使柴油机始终处于高效工作区，节省了燃油，提高了柴油机的经济性。加上它安全、环保的显著优点，逐步取代柴油机推进，应用于大型商船、战舰。     

电力推进式船舶电机功率控制方法

为了提高推进式船舶电机功率控制的稳定性,设计新型船舶电机功率控制方法。将船舶交流电机模型进行坐标变换,生成αβ两相坐标,将功率参数代入到坐标系内,计算电机瞬时功率P*和Q*,利用功率参数和坐标系变换矢量,求取船舶电机功率电压给定值并传输到船舶控制逆变器内,进行功率通断,生成控制信号,实现船舶电机功率的稳定控制。实验研究表明,与传统方式相比,使用设计的新型电机控制方法后,船舶电机瞬时功率稳定性提高17%,固定时间内电机功率稳定性提高20%,具有鲜明优势性。     

船舶推进电机的优化控制方法研究

考虑船舶推进电机铁损的等值电路模型,首先运用数值计算的方法,计算出船舶推进电机在不同的负载以及不同的转速下所对应的最佳运行效率。然后对基于传统矢量变频的船舶控制方法进行相应改进,使推进电机能够在运行过程中始终保持最小的能量损耗,分析改进后控制方法的适用范围。最后将改进后的控制方法应用于船舶推进电机系统中并进行仿真研究,结果表明优化后的控制方法不仅具有提高船舶推进电机运行效率的优点,还具有改善船舶推进电机动态响应性能的优点。     

高温超导船舶推进电机的仿真设计

高温超导技术不断发展,高温超导电机被逐渐应用于船舶的推进系统中,具有广阔的应用前景。与传统的船舶超导推进电机相比,不采用电刷、中空轴、集电环等装置,具有结构简单、可靠性高和制造成本低等优势。本文研究高温超导船舶推进电机的工作原理及电磁特性,在此基础上,提出高温超导船舶推进电机的仿真模型。     

一种船舶电力滤波器的仿真研究

在小型船舶电力推进系统中,变频驱动产生了严重的谐波污染,导致电力系统的容量大大增加,恶化电网电能质量,甚至影响了船舶安全运行.针对电力推进船舶电网存在的谐波污染问题,设计了电力滤波器的拓扑结构,制定其控制策略,分析该滤波器的工作原理,并进行计算机仿真,验证了该滤波器的有效性.     

舰船电力推进大功率变频器分析

电力推进技术已经越来越广泛地应用于各类船舶.推进变频器是电力推进系统的关键组成部分.针对军用舰船的特殊要求,从结构、控制策略和制动方法几个方面分析了舰船电力推进系统大功率变频器的特点,并结合国内外的研究趋势,对大功率变频器的未来发展进行了展望.     

基于感应滤波的电力推进船舶电网谐波抑制

为研究谐波抑制方法在电力推进船舶电网中的应用,提出了一种基于感应滤波方式,同时具有自耦补偿和谐波抑制作用的新型推进变压器结构。该变压器二次侧采用延边三角形接线,它将传统滤波和无功补偿装置移至绕组内部且公共绕组的等效短路漏电感为零设计,使船舶大功率变流设备在电能变换过程中产生的谐波源无法进入交流网侧,有效地抑制了谐波对船舶电网的污染。对比船舶电网传统滤波方法,对新型推进变压器的结构设计,滤波原理进行了介绍,并分别对基于新型和传统推进变压器的6相交直交推进方式船舶电力系统进行了SIMU-LINK仿真,仿真结果的电流波形和电流频谱验证了方案的正确性和可行性。     

交流变频调速技术在船舶电力推进系统中的应用

本文介绍了电力推进系统的特点及其组成。探讨了船舶推进电机的发展趋势。目前用于电力推进的电机主要有直流电动机、同步电动机、鼠笼感应式电动机,根据各自的特点简要地介绍了它们的应用。船舶电力推进系统的核心是主推进电动机的调速控制系统,根据被控对象的不同,现代交流调速系统可分为异步电动机调速系统和同步电动机调速系统。综述了现代交流调速技术的几种典型控制方式在船舶电力推进中的应用。针对电机转矩的控制,比较了目前广泛应用的矢量控制与直接转矩控制的原理及应用。     

New method for predicting full-scale power performance of pumpjet propulsion system based on statistical learning北大核心CSCD

[目的]针对“适配于螺旋桨的船尾线型+泵喷推进器”构成的船舶泵喷推进系统,提出一种基于统计学习的实船快速性预报新方法。[方法]以某大型水面船舶泵喷推进系统为对象,通过神经网络学习典型推进泵的推力系数图谱曲线,综合运用船-桨配合时的K_(T)-J曲线和船体-喷泵配合时的推力特性曲线,建立“仅需船舶阻力曲线就能实现船舶泵喷推进系统实船快速性预报”的新方法,并基于船模阻力试验、泵喷模型敞水试验及船体-泵喷自航试验的测量换算结果对实船推进性能的预报结果开展精度校验。[结果]校验结果表明:在航速18~30 kn范围内,船舶泵喷推进系统的自航转速、推力和功率的预报误差可控制在5.4%以内,其中设计航速附近的误差甚至小于2%;船体-泵喷的相互作用程度介于船-桨与船体-喷泵之间且幅值相对较小,推力减额系数为趋向于0的极小值,故船舶泵喷推进系统是介于桨轴推进系统和喷水推进系统之间的产物。[结论]该预报方法有利于提升船舶泵喷推进系统实船快速性预报的能力,可为新型舰艇泵类推进系统总体设计/研究提供参考。     

Z型螺旋桨的管理及维护保养

Z桨装置组成船舶的推进系统,柴油机输出轴线与螺旋桨输入轴线成Z型布置。该装置舵、桨功能合二为一,操纵灵活,在港作等船广泛使用。其结构特性和传动原理与传统舵桨各不相同,就如何维护保养Z型桨的相关事项作重点阐述。     

多体船推进系统设计初探

简要介绍多体船推进系统的特点,提出了多体船推进系统设计的几个方案.着重强调了电力推进在多体船推进中的优越性,并通过某五体船电力推进系统的设计说明了该方案的可行性.最后,提出了多体船推进系统设计中几个值得关注的问题.     

大型运输船舶快速性能回归分析研究

基于450条大型运输船舶的船型子样及其快速性能试验数据,应用多元统计回归分析方法,分段研究了大型运输船舶的阻力系数与自航因子的快速估算策略。通过不同船型自变量方案组合的对比分析,得出了影响大型运输船舶快速性的主要船型参数,进而得出了两套阻力系数与自航因子的统计回归表达式,并通过实例验证其正确性。研究成果可用于大型运输船舶的航速快速预报,也为大型运输船舶的快速性能优化指明了方向。     

内河多工况船机桨匹配优化设计

[目的]内河船舶在航行时存在顺水、逆水和急流等多种工况,传统的内河船舶船?机?桨匹配设计方法仅对船舶在逆水上行时进行了匹配设计,而在顺水下行工况,因船舶推进效率低、主机利用率低,造成油耗成本高、经济性较差等,因此需进行多工况内河船舶船?机?桨匹配优化设计.[方法]首先,在不同工况下对内河船舶推进系统的各参数进行设计,并...     

电力推进在船舶上的应用及系统设计研究

简要地回顾了电力推进在船舶上应用的发展历程,并与常规柴油机机械推进进行对比.概括介绍电力推进在各类船舶上的应用情况,并从系统设计角度提出船舶电力推进系统在一般设计时需要考虑或关注的主要事项,包括电力推进器的配置、电力推进方式的选择、电站、电制及功率管理、谐波控制、电力推进系统的操纵和有关系统的接口等方面.