燃燃联合动力装置等功率模式切换过程研究

以某燃燃联合动力装置为研究对象,采用Matlab/Simulink软件对该燃燃联合动力装置进行模块化建模并对该动力装置的稳态过程进行仿真。利用"等功率"方法对单机两桨推进转化为两机两桨推进、两机两桨推进转化为四机两桨推进模式进行分析,得到动力装置主要性能参数的变化规律。     

柴燃联合动力装置单机失效工况下的紧急倒车过程仿真

建立在Simulink平台下的某型柴燃联合动力装置仿真系统,提出该型推进系统单机失效工况下利用"柴油机+燃气轮机"联合推进.对该种应急推进方式的紧急倒车过程进行了设计和仿真计算,仿真结果表明,设计的紧急倒车控制方法可使舰船在单机失效工况下具有较好的倒车性能.     

柴燃联合动力装置非对称主机推进工作制的仿真研究

[目的]当舰船柴燃联合动力装置(CODOG)因作战而导致某台主机发生故障时,如何使其保持较好的推进性能,对于该推进系统的应急使用具有重要意义。[方法]在Simulink环境下采用模块化建模思想构建"船—机—桨—舵"系统的仿真模型,提出CODOG双轴非对称主机推进的应急运行模式,并对该运行模式进行仿真。[结结果]仿真结果表明:若额定工况下2台主机无法同时工作,可通过调整2部调距桨的螺距使其中一台主机在额定工况运行,另一台主机则采取部分负荷运行;若要保证高航速,应使燃气轮机产生额定功率,此时柴油机对应的调距桨的螺距应保持在最大值附近;在最高航速下可达到设计航速的84.4%,舰船的快速性要优于采用燃气轮机单轴推进模式。[结论]研究结果对CODOG动力装置的设计具有一定的参考价值。     

仿真技术在动力装置设计中的应用

针对传统动力装置设计方法中存在的计算复杂、动态性能难以计算等问题,本文提出利用动力装置仿真系统来设计船舶动力装置的方法。首先利用模块化建模原理建立动力装置各组成部件的数学模型,然后利用C 语言编写各模型的仿真程序,并建立动力装置仿真系统,以及利用该仿真系统对某型船舶的全燃动力装置进行了详细设计。     

基于AMESim的燃燃联合动力装置并车仿真研究

针对燃燃联合动力装置(COGAG)建立仿真试验系统,以燃燃联合动力装置为研究对象,仿真平台采用仿真软件AMESim,对动力装置的各个部件进行建模采用的是模块化的建模方法,建立了燃燃联合动力装置系统的仿真模型,利用该模型对单台燃机的动态过程、两台燃机的并车过程进行了仿真和验证。此外,将AMESim中的仿真模型与MATLAB/SIMULINK中的仿真模型相对比,表明AMESim软件能够较好地完成物理模拟,并使研究者从繁杂的数学模型中解脱出来。     

可调桨机—桨联合控制系统建模与仿真

介绍了可调螺距螺旋桨的特点 ,建立了机—桨联合控制系统的仿真数学模型 ,并设计了相应的模糊控制器。仿真结果表明该机—桨联合控制系统完全能通过调节螺旋桨螺距和柴油机转速之间的最佳关系来改善整个系统运行范围内的效率     

基于Simscape的船舶动力装置建模及设计平台开发

现代船舶动力装置不断发展和创新,出现了多种多样的船舶动力装置,其复杂性和多样性必然导致设计过程的繁琐。本文从能量存储和转换的角度对动力装置系统进行定义和划分,利用simscape语言建立了船舶动力装置的基本模型库,并基于该模型库开发了一套设计仿真软件,最后以燃燃联合动力装置为例,介绍了动力装置的设计过程并对所设计的系统进行了静态特性和动态性能的仿真评估。     

基于动态仿真的COGAG装置负荷效率特性分析

运用动态仿真的新思路,分析了燃气轮机单机的全工况负荷效率特性和COGAG联合动力装置的负荷效率特性.结果表明,燃气轮机的全工况负荷效率特性为抛物线性关系,联合动力装置的运行控制方式对动力装置的经济性有很大影响.分析结果可为动力装置控制方式的设计和优化提供科学参考.     

船用蒸汽动力装置机炉协调控制技术

针对原有技术协调控制的响应时间过长,控制不稳定的问题,提出船用蒸汽动力装置机炉协调控制技术研究。按照蒸汽动力装置物理结构,分析机炉能量转换过程,将其分为3部分,完成处理分析,利用流量连续方程,分析锅炉传热原理,优化汽轮机做功方式,计算传递函数,建立机炉协调控制系统模型,利用SIMULINK可视化仿真工具,设计仿真实验。实验结果表明,与原有技术相比,所设计的新型协调控制技术,能够有效缩短响应曲线上升时间,减小曲线变化幅度,有效增强协调控制效果。由此证明所设计的新型协调控制技术优于原有技术。     

高速船推进性能优化设计

以三种典型的高速船(高速单体船、翼滑艇和穿浪艇)为例,建立了其推进(普通螺旋桨、可调螺距螺旋桨及喷水推进)系统及智能控制的数学模型,并在Matlab/Simulink上实现仿真;建立了推进系统的优化数学模型,编制了优化算法(混沌算法、遗传算法和粒子群算法)程序,实现了智能推进系统的优化设计;最后,运用Matlab/GUIDE进行界面设计,编制了高速船智能推进系统仿真与优化软件,实现了良好的人机互动.计算结果表明,该软件能在高速船初步设计时为自动控制的推进系统综合分析提供一种新的稳定可靠的软件平台.     

柴油机船舶推进装置的建模和实时仿真

本文根据准稳态的概念建立了适用于实时仿真的二冲程柴油机船舶推进装置的多阶一性模型。在充分多的试验数据的基础上，结合工作原理建立了各子系统及整个装置的动态模型，这种模型既能反映柴油机内部各参数，精度较高，计算工作量也比较适中。文中提出了一些经验公式，使模拟得以有效地简化。最后，作为实例给出了３５０００吨油船推进装置的实时仿直     

远洋金枪鱼渔船动力装置探讨

本文结合３００总纯远洋金枪鱼延绳钓渔船动力装置设计，对诸如航行作业工况，推进装置型式、柴油机型式、捕捞机械型式和制冷型式等问题进行了分析讨论，并提出了远洋金枪鱼延绳渔船动力装置的合理方案。     

舰船推进电机及螺旋桨负载模拟系统研究

当前舰船电力推进替代传统的柴油机推进已成为发展趋势,本文介绍了一种能同时模拟推进电机及螺旋桨负载特性的舰船电力推进模拟系统。首先设计了电力推进模拟系统,提出了它的控制策略;其次提出了模拟直流推进电机的设计依据,并进行了模拟直流推进电机的设计;然后介绍了2种模拟螺旋桨负载计算模型;进一步介绍了系统硬件和控制软件;最后用PSIM仿真软件和模拟装置对推进电机和螺旋桨负载在各种工况下的特性进行对比实验。实验结果表明,上述电机设计方法和系统控制策略是正确的,该电力推进模拟系统能可靠运行。     

船舶电力推进原理及系统组成

船舶电力推进是船舶市场一个方兴未艾的话题。通过对电力推进各个组成环节的介绍,深入技术细节,由一般原理分析出电力推进系统的特点,并与主柴油机推进系统进行比较,得出2种推进方式的优缺点,对造船厂、船东、设计人员进行船舶推进系统选型时具有借鉴作用。     

金枪鱼延绳钓船机电混合动力推进系统应用研究

作为一种新型推进方式,机电混合动力推进系统具有调速范围广、驱动力大、正反转易控、体积小、布局灵活、安装维修方便、振动和噪音小等优点。金枪鱼延绳钓船正常航行与作业航行时的航速不同,高航速航行时,使用柴油机推进系统;低航速钓鱼作业时,使用电力推进系统,柴电推进系统相互切换,相互联锁。经过实船测试,机电混合动力推进系统比柴油机推进省油约25%;前者可以提高金枪鱼船推进系统冗余度,提高船舶放钓、收钓作业工况下的操纵灵活性,大幅度提高船舶操纵性和综合推进效率,提高了船舶经济性与环保节能性,具有广阔的应用推广前景。     

舰船柴燃联合推进系统的可靠性分析

利用系统可靠性理论建立了柴燃联合动力装置各种运行方式下的可靠性各指标的数学模型,计算得到各种运行方式下的可靠性各指标值并进行了分析.计算分析结果表明,柴燃联合推进系统的可靠性综合指标非常高,尤其又以单机单桨运行时的可靠性最好.     

低速柴油机推进轴系频域稳态扭转振动分析

以载重10 000 t低速柴油机推进轴系为研究对象，创建其当量系统模型。基于系统矩阵法对推进轴系进行自由振动分析，求得扭转振动固有频率和振型。研究柴油机在全转速下的气体和往复惯性激励力矩，针对推进轴系在柴油机和螺旋桨共同激励下的频域稳态扭转振动响应特性进行计算，求得推进轴系扭转振动的主谐次、共振转速点和推进轴系各部件的应力值。结果表明，推进轴系在低阶频率振动时气缸和中间轴振幅较大，推进轴系应力远小于材料的屈服强度，船舶能够安全稳定航行，同时为推进轴系时域瞬态扭转振动研究打下基础。     

某船柴油机推进系统控制策略优化研究

通过对某船推进系统进行仿真建模的基础上,开展了柴油机起动、接脱排、正常操控、应急操控、双机并车等过程控制策略的优化研究,研究成果应用于该船推进监控系统的研制,并经推进系统陆上联调试验得到成功验证。     

船舶柴油机转速的线性自抗扰控制

船舶柴油机推进系统包含非线性、时变参数以及柴油机-推进轴系-螺旋桨之间的强耦合作用,难以建立精确的数学模型,且易受到螺旋桨负载扰动的影响,不利于船舶柴油机转速的实时准确控制。针对此问题,将线性自抗扰控制（Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC）技术应用于船舶柴油机的转速控制系统。首先,基于平均值建模方法建立了某大型低速二冲程船舶柴油机的模型,并分析了转速控制中的不确定因素;然后,针对柴油机的转速控制问题设计了二阶LADRC控制器;最后,以船舶柴油机平均值模型为载体对LADRC的控制性能进行仿真测试,并与经过遗传算法优化的PI控制器进行对比。仿真结果表明,在负载扰动及模型参数改变的情况下LADRC表现出良好的控制性能,并且比PI控制具有更优的扰动抑制能力和鲁棒性。     

船用柴油机综合保障系统研究

分析了船用柴油机综合保障概念和策略的发展及与柴油机维修性的关系,重点介绍了保障系统中维修计划管理;讨论了计算机辅助船用柴油机综合保障信息系统设计开发过程和系统主要功能模块,开发的原型系统可为进一步的实用系统研制提供参考.