DSP在舰船推进汽轮机电液控制系统的应用

数字电液控制作为舰船推进汽轮机的重要发展方向,对于提高舰船的灵活性、降低船员的劳动强度以及保障舰船安全航行有着重要的意义。本文在分析舰船推进汽轮机的工作流程以及传统控制方法的基础上,研究一种基于DSP的舰船推进汽轮机电液控制系统;提出推进汽轮机电液控制系统的整体方案;分析电液转换器的基本原理和推进汽轮机电液控制装置的基本组成部分;研究汽轮机的基本原理和推进汽轮机电液控制系统的整体结构。这对我国研究舰船推进汽轮机电液控制系统有着重要的指导作用。     

DSP在舰船推进汽轮机的电液控制系统中的应用

舰船推进汽轮机将化石燃料的内能转换为螺旋桨的机械能,为轮船提供前进的动力。由于汽轮机装载于船体的基座上,不仅受到船体振动、冲击的影响,还会受到海上恶劣气象条件的影响。因此,采用合理的舰船汽轮机控制系统具有重要的作用。本文针对舰船汽轮机的调速、调温等控制问题,采用数字信号处理器(DSP)技术设计了一种舰船推进汽轮机的电液控制系统,并对该电液控制系统的电液伺服阀、DSP控制卡等硬件和软件程序进行详细介绍。     

基于灰色理论舰船汽轮机调速器综合评估

文章基于集散控制系统的电液调速器能正确、快速、平稳地改变汽轮机转速,可以更好的满足调节精度和舰船自动化的要求,根据集散控制系统的电液调速器技术参数运用灰色理论和层次分析法构成相关数学模型,对集散控制系统的电液调速器的各种性能指标进行综合评估,并分析方案的可行性,为舰船汽轮机调速器的设计提供理论依据。     

负荷扰动下直流蒸汽发生器蒸汽压力控制仿真

对采用直流蒸汽发生器的船用核动力装置,为保证快速大幅度负荷变动时的装置运行安全,采用了一、二回路功率协调控制系统。但由于直流蒸汽发生器物理过程的复杂性和一、二回路功率协调控制系统的不完善,在一般负荷扰动时,仍会出现主蒸汽系统压力较大幅度的波动,影响汽动设备的稳定运行。因此,运行上仍需进一步对主蒸汽系统的压力波动范围进行限制。本文以采用直流蒸汽发生器的核动力商船动力装置为研究对象,研究利用装置的启停蒸汽冷却器参与主蒸汽压力运行控制,并建立运行仿真模型进行仿真试验研究。结果表明,启停蒸汽冷却器参与装置运行后能有效调节主蒸汽压力,降低其压力波动峰值。     

大型舰船环状冷媒水系统运行模拟分析与试验

搭建了某舰船环状冷媒水系统的模拟仿真平台与试验平台,对该系统不同负荷需求下的运行模式进行模拟分析与试验研究,分析了舰船冷媒水系统在不同运行模式下用户的流量分配特性。结果表明,对于舰船夏季夜间与过渡季运行工况,系统双泵、三泵分别向全船所有用户供水时,用户流量分别约为设计流量的50%与70%,区间流量不平衡率小于15%,满足舰船用户不同负荷(50%或70%左右)下的流量需求;对于舰船冬季运行工况,系统单泵、双泵供全船全年支路冬季运行时,用户流量约为设计流量的70%与95%,其区间不平衡率均小于15%,满足舰船冬季满负荷(100%)部分负荷(70%)条件下用户的水量需求。通过模拟与试验结果对比,进一步分析实际舰船环状冷媒水系统的水力平衡特性。     

舰船低压配电设备远程控制系统

舰船电气化、自动化水平的提升,对电力系统提出了更高的要求,需要通过远程控制实现低压配电设备的协调、节能运行,因此提出舰船低压配电设备远程控制系统设计。为了降低低压配电设备的综合能耗,设计舰船低压配电设备远程控制系统,硬件包含微处理器选型单元、控制器选型单元与通信接口硬件单元;软件包括远程控制框架搭建模块、控制器程序设计模块与配电设备协调运行控制模块。通过硬件单元及其软件模块的设计,实现了舰船低压配电设备运程控制系统的运行。实验数据显示,设计系统应用后,线路损耗降低了21.19%,设备利用率提升了66%,充分证明了设计系统具有可行性。     

多变量解耦法在舰用锅炉—汽轮机协调控制中的应用与研究

针对舰用蒸汽动力装置的特点，根据热工动态原理，建立锅炉－汽轮机动态数学模型，应用多变量控制理论中的单向解耦法和多变量频域解耦设计法，将多变 量控制系统化解为为量控制系统，进行协调控制方案研究，给出协调控制系统设计的方法，并用参数优化方法获得了协调控制器参数，仿真运行结果表明，协调控制系统优于常规的ＰＩＤ控制系统。     

气动PLC控制系统对混合型舰船姿态控制研究

针对传统混合型舰船控制系统存在的控制操作复杂,且控制参数精准度不足,导致舰船出现航行姿态异常的问题,提出气动PLC控制系统对混合型舰船姿态控制研究。以PLC控制技术为基础,首先通过创建气动PCL数据控制硬件,对舰船的航行姿态相关数据进行精准化采集,并对不同数据对舰船姿态的影响进行分析;其次,通过分析结论找出影响舰船姿态的差量参数。引入控制差量平衡算法,对硬件采集的控制参数进行差量平衡计算,得到舰船不同状态下的最佳姿态平衡控制量。最后,通过仿真实验对提出研究设计的系统进行对比测试,证明其能够稳定高效地解决传统控制系统,在混合型舰船姿态控制上,出现准确度不足的问题。     

港口发电系统电力动态负荷自动测试方法

传统舰船电力动态负荷测试方法,无法对动态下强烈性非线性电力负荷做精准化走势运算,导致轴带发电系统运行负荷与生成实际电力负荷误差增大、运算速度减慢的问题。针对此问题,提出舰船轴带发电系统电力动态负荷自动测试方法。首先,通过对传统方法问题产生原因进行分析,找出误差产生参数。然后,通过引入NDHFR向量优化算法,对现有动态负荷测试参数进行优化替换提升计算速度,并利用替换后的形参数据建立检测模型,完成动态负荷的自动测试。最后,通过对比试验证明,提出的舰船轴带发电系统电力动态负荷自动测试方法切实有效解决了误差大的问题。     

发电用汽轮机配汽方式改造与试验

双列调节级在低负荷工况下的汽流弯应力是叶片强度振动的重要因素之一。本文分析了汽流弯应力的影响因素以及不同配汽方式对汽流力的影响。为降低动叶的汽流力,提出对发电用汽轮机配汽方式的改造方案。在第4、第5组阀不变的情况下,对前3组调节汽阀进行了重新设计,得到了改造后的流量特性。为验证配汽方式的改造效果,对发电用汽轮机进行了不同负荷下的试验研究。试验结果表明,调节汽阀流量特性、喷嘴前压力等参数的试验值与计算结果一致性较好,说明计算方法是合理准确的。通过对汽轮机调速性能的试验研究,得到了改造前后调速性能的差异,结果表明配汽方式的改造不会对汽轮机调速控制系统带来明显影响,可满足设计要求。