船舶电站控制系统中的数据融合技术探讨

船舶电站是船舶电力系统的重要组成部分。随着电力电子设备在船舶中的大量应用,非线性负载的增多,对船舶电站控制的可靠性及故障预防提出了更高的要求。多传感器数据融合技术是近年发展起来的一门新兴技术,文章根据多传感器数据融合技术的基本思想,采用扩张的卡尔曼滤波法对电站参数进行冗余数据融合,在船舶电站控制的实时性和可靠性方面取得了较好的效果。     

基于ARM的可重构控制器在船舶电站自动化控制系统的应用研究

船舶电站对电力推进装置和船载用电设备的正常运行有重要作用,随着计算机技术和通信网络技术在船舶上的广泛应用,船舶电站的自动化控制迎来了一个新的发展阶段。本研究在传统船舶电站控制系统的基础上,充分利用基于32位ARM微处理器的嵌入式可重构控制器,设计了一种新型的船舶电站自动化控制系统,并对该船舶电站自动化控制系统的硬件结构和软件程序进行了详细的介绍。后期的Matlab/Simulink仿真表明,该船舶电站自动化控制系统具有效率高,稳定性好等优点。     

多控制器的船舶发电机测量保护系统设计

船舶正朝着智能化的方向发展,船舶上装配的电子电气设备的种类和数目不断增加。其中,船舶电站是整个船舶的核心部分之一,其智能化水平决定着船舶整体的智能化水平,其性能的强弱及控制系统的稳定性决定着船舶航行的安全性和经济性。因此,在实现船舶电站系统智能化的同时,必须保证其安全可靠地运行。本文分别研究船舶电站自动化和船舶电站的测量保护系统,旨在发挥船舶电站自动化系统在船舶智能化中的作用。     

基于马尔可夫过程的船舶电站冗余系统可靠性分析

为解决船舶电站可修系统的冗余性、可靠性、维修性问题,采用马尔可夫过程分析了实际船舶电站航行工况冗余系统,并建立可靠性数学模型, 推导出船舶电站冗余系统可用度与可靠度的表达式,为船舶电站冗余设计的可靠性和优化提供了新的实用方法.最后,以实例说明了其在船舶电站控制系统中的工程应用.     

船舶电站虚拟现实仿真系统设计

随着船舶智能化趋势的不可逆转,对船舶电站智能化水平的要求越来越高,船舶电站的设计、管理的难度也都将增加。本文研究设计了船舶电站虚拟现实仿真系统,通过对同步发电机、励磁控制系统、转速控制系统、负载及船舶电站操作逻辑控制等建立数学模型,实现MATLAB/Simulink二维仿真,运用3d Max软件通过对发电机组、船舶配电板、各种仪器仪表、开关按钮、内部脱扣装置等三维建模并导入Unreal Engine 4(Ue4),生成虚拟现实效果。通过设计MATLAB和Ue4通信,实现二维与三维同步联合仿真。系统可单独作为船舶电力系统设计验证平台,亦可单独作为教育培训系统。可缩短船舶电站设计周期,节省人力物力,也可提高船舶电站管理培训效率。     

非线性特性在船舶电力系统中的研究及仿真

随着现代船舶的巨型化,船舶电力系统集成度越来越高,电力系统的稳定性对船舶航程至关重要。同时,和岸基供电系统不同的是,船舶电力系统动力负载与其发电机组有着非线性耦合关系,所以船舶电力系统属于一类非线性控制系统。本文研究了船舶电力系统的非线性原理及数学模型,分析了系统动力负载的动静态特性以及与发电机组的非线性耦合特性。最后提出了一种利用Hamilton函数方式的并联电力非线性控制系统,并仿真验证了系统的鲁棒性特征。     

基于模糊控制的船舶电站频载控制仿真

频率和功率是船舶电站电力品质的重要指标.为了改善船舶电站的动态和稳态性能,分析了船舶汽柴并车型电站频载控制的原理和现状,构建了船舶汽柴并车型电站频载控制系统的模型,采用模糊智能控制策略对频载控制进行了改进.在matlab7.O/sinmulink4.1环境下对频载控制系统进行了仿真研究.结果表明,对于汽柴并车型电站,该模糊频载智能控制器较常规频载控制器具有更好的动态和稳态性能.     

基于SCADA的船舶电站远程监控系统的设计研究

船舶电站远程监控系统是一种保证船舶供电安全和稳定的重要控制系统。论文设计的是结合工业以太网通信技术并且基于数据采集与监视控制系统(SACDA)的船舶电站远程监控系统,运用先进的科学技术,实现船舶电站全天候、精准的监控,该系统还具有故障报警、数据采集、设备控制等功能。     

船舶电站微机控制系统的开发与设计

随着船舶建造的规模越来越大,使用的电力负载越来越多,对于船舶电站控制和管理的要求也越来越高。为船舶提供稳定的电力输出并根据船舶电力负载的变化情况作出调整是船舶电站的主要任务。本文提出了一种基于工控机和数据采集卡的船舶电站微机控制系统,设计了系统的整体结构,对主要硬件进行了选型,并对上位机软件中定时采样进行了说明。系统能够实现监控参数显示、曲线绘制、历史记录打印、异常情况报警等功能,且系统具有良好的可靠性和稳定性。     

船舶综合电站调频调载系统中嵌入式技术的应用

船舶电站作为整个船舶动力的主要能源提供设备,对整个船舶的航行安全有着非常关键的影响,而在船舶电站中,由于各种电子控制设备需要同时工作,不可避免的就会发生故障,尤其是在调频调载系统中,船舶电站的工作方式会变得更加复杂,文章通过嵌入式技术,实现了对船舶电站的高可靠性管理,然后结合调频调载系统的特点,设计了对应的控制算法,并嵌入到船舶电站的控制系统中,最后通过对控制节点的虚拟化仿真,获得了调频电压曲线,仿真结果符合预期要求。     

船舶电站绝缘监测系统的原理研究与硬件设计

船舶电站系统的复杂程度的增加,对船舶电站绝缘监测系统提出了更高的要求。本文研究了船舶电站绝缘监测系统的原理,首先讨论船舶的电站技术,着重分析了船舶电站的发展及其基本参数;研究了绝缘监测技术,分析了直流绝缘监测技术和交流绝缘监测技术;探讨了船舶电站的绝缘监测技术。本课题的研究对于推动我国船舶电站绝缘监测系统的发展有着重要的意义。     

基于非线性控制理论的船舶动力定位控制系统的数学模型

考虑到船舶的动态特性存在固有的强非线性以及非线性控制改善系统性能和鲁棒性的能力,将非线性控制理论应用到船舶动力定位控制系统的设计中,对某供应船的计算机模型进行仿真,仿真分析表明非线性控制系统是有效的.     

电力推进系统功率限制控制策略在实船项目中的应用

采用电力推进的船舶中,推进系统是作为主要负载直接连接在船舶电网上,推进负荷的突变和电网结构的突变可能引起柴发机组过载、电网震荡甚至全船失电,此时船舶会面临失控的危险,甚至会倾覆,因此推进控制系统必须要与船舶电站进行协调控制,确保船舶电站的稳定和安全。本文针对以上存在的问题通过案例来引入功率限制的控制策略,并分析其实现过程和可行性,最后通过一些试验证明此方案确实可行。     

船舶电站自动控制系统通信软件设计

实现船舶电站自动控制的关键是通信技术,文章基于Modbus通信协议,设计了船舶电站自动控制系统通信软件,包括上位机PC和下位机PLC部分,完成对船舶电站实时监控.给出了控制系统的具体实旌方案,详细讨论了通信协议的设定及通信程序的编程要点.实践证明该通信软件具有较高的可靠性.     

基于云计算的船舶电站管理系统最优化设计研究

随着船舶动力系统的增强,船舶电站管理系统对海上供电网络的稳定性及动力系统能量供给至关重要。传统的电站管理系统基于单控制器,当采集数据类型及数量增加,处理性能成为整个管理系统瓶颈。云计算平台能够对多类采集数据利用分布式平台进行并行处理,提高了供电控制的时效性。本文分析了现有电站管理系统的电路结构,研究了基于云计算的船舶电站管理控制平台,并利用PLC设计平台控制系统,最后进行仿真。     

船舶电站原动机及调速系统模拟研究

船舶电站原动机及调速系统的模拟是研究和分析船舶电力系统机电暂态过程和稳定运行能力的重要方法,对船舶电站的设计、研制具有重要意义。本文详细介绍了目前船舶电力系统模拟研究中的原动机及调速系统的各种模拟方法,并对其性能进行比较分析,给出船舶电站原动机及调速系统模拟系统的发展前景。     

基于S7-300PLC和PPU的远洋渔船船舶电站控制系统设计

基于S7-300可编程逻辑控制器(PLC)和船舶电站发电机并车与保护单元(PPU),设计了远洋渔船船舶电站智能化控制系统。以PLC为主站、PPU为从站组成的联合控制核心,采集发电柴油机组以及船舶电网的各项参数,实现输入、输出共享,并根据设置的参数进行智能化指令执行。满足船舶电站自动控制以及安全保护等功能,适应渔船在航行及作业过程中工况多变的特点,从而提高船舶电力网的可靠性、便利性与经济性。     

船舶电力信号同步的自适应控制

电力系统的正常运转对于在海上航行的船舶十分重要,对电力信号进行在线实时控制,对于船舶的正常航行具有十分重要的意义。针对传统的常规控制系统控制精度低,控制实时性差等不足,设计出了船舶电力信号同步自适应控制系统,首先构建出了船舶电力信号同步自适应控制系统,然后对其控制特点与控制方法进行了分析,最后对船舶电力信号控制进行有效性测试,实验结果表明,本文提出的电力信号同步自适应控制系统的控制精度与实时性能均高于常规控制系统,表明本文所提出的自适应控制系统具有更高的稳定性与收敛性,比常规电力控制系统具有更高的实用价值。     

逆推-非线性阻尼算法在航向控制方法中的应用

随着海上运输日益发展,对船舶操纵有了更高的要求。鉴于此,本文提出以逆推-非线性阻尼为基础的非线性船体控制。为了确保船舶中的闭合系统所有状态相同,将所设计的控制器应用于一个三自由度船舶模型进行仿真试验研究。这种方法能有效克服因外部风、波、电流和其他因素导致的系统失稳,闭环系统所有状态都受到统一约束。同时为了提高控制系统的鲁棒性,对控制器进行设计时还考虑到了船舶运动方程中未知参数和干扰项的影响,并以此为基础,应用新的积分方法进行积分,使得计算效率高。     

基于网络控制器的船舶自动化系统结构设计

通过对集散控制系统(DCS)与现场总线控制系统(FCS)两种系统的比较,提出了一种基于网络控制器和工业以太网的船舶自动化管理系统结构,介绍了其特点以及此系统中的重要硬件设备——网络控制器。并以船舶电站为例介绍了自动化系统的实施情况。