基于神经网络的舰船电机转速控制系统

舰船电机有十分强烈的非线性变化特点,当前控制系统不仅无法有效对舰船电机转速进行高精度的控制,而且无法对舰船电机转速进行在线控制。为了获得理想的舰船电机转速控制效果,提出基于神经网络的舰船电机转速控制系统。首先分析当前舰船电机转速控制系统,找到舰船电机转速控制系统的局限性,然后采用PID控制机制对舰船电机转速进行控制,并根据舰船电机转速控制误差对PID控制参数进行在线调整,最后实现舰船电机转速控制仿真实验。结果表明,神经网络能够实现准确、快速的舰船电机转速控制,各项指标满足舰船电机转速控制的实际要求,同时舰船电机转速控制效果优于当前其他方法,结果验证了本文舰船电机转速控制系统的优越性。     

基于神经网络的舰船电机轴承异常检测研究

针对当前舰船电机轴承异常检测正确率低、检测自动化程度低、检测过程十分耗时等难题,为了提高舰船电机轴承异常检测效果,设计了基于神经网络的舰船电机轴承异常检测方法。首先提取舰船电机轴承状态信号,采用小波包分析去除舰船电机轴承状态信号中的噪声,然后采用Hilbert变换提取电机轴承异常状态的特征,将特征作为神经网络的输入,电机轴承异常作为神经网络的输出,建立舰船电机轴承异常检测模型,最后进行舰船电机轴承异常检测的仿真实验,本文方法的舰船电机轴承异常检测正确率超过95%,能够很好检测到舰船电机轴承异常现象,而舰船电机轴承异常检测时间要少于当前其他舰船电机轴承异常检测方法,能够满足舰船电机轴承异常检测的实际要求。     

基于滑模观测器的舰船电机无位置传感器控制

舰船电机的传感器控制是保障舰船电机稳定供电输出的关键技术,电机控制容易受到电磁耦合小扰动干扰,导致控制精度不高,提出基于滑模观测器的舰船电机无位置传感器控制方法,采用滑模观测器进行舰船电机输出的电流、电压、功率等参量的原始采集,对采集的电机控制原始信息进行自镇定性处理,设计舰船电机的输出等效电路模型,构造电机无位置传感控制器的电流电压转换电路,采用滑模反演积分控制方法进行控制误差补偿,提高电机输出参量的调制精度,实现舰船电机的无位置传感器控制。测试结果表明,采用该方法进行舰船电机无位置传感器控制的输出性能较好,电机输出电压稳定,功率因素得到较大幅度提高,改善了舰船电机工况稳定性。     

蚁群算法的舰船电机智能调速系统参数整定

随着舰船自动化程度的不断提高,舰船自动化电气设备的使用量越来越大。永磁同步电机体积小,输出功率大,是舰船使用量非常大的一类电机,在舰船的生产和船员生活保障中有重要的应用。舰船永磁同步电机的智能调速系统对于电机功率控制有重要的意义。本文结合蚁群智能算法和遗传算法,对舰船电机的调速系统参数整定进行详细的研究,有助于提高舰船电机的控制水平。     

TMS320F2812在船舶主机调速系统中的应用

舰船三相异步电动机的调速控制决定了电机的输出功率,主机调速控制的精度越高,舰船动力系统输出的动力越灵活和准确。本文首先建立了舰船三相异步电动机的数学模型和电机SVPWM矢量控制器,在此基础上设计了一种TMS320F2812为控制核心的舰船主机调速控制系统,并利用Matlab/simulink平台对主机调速过程进行了仿真试验。     

舰船惯导系统陀螺电机多信息测试系统设计

陀螺仪是舰船惯导系统的核心组成部件。陀螺电机直接为陀螺仪提供驱动力矩,其工作状态直接决定了陀螺仪性能。针对陀螺电机的测试需求,构建了基于PXI硬件架构和LabVIEW软件平台的陀螺电机多信息测试系统。系统基于NI4070数据采集设备,实现了陀螺电机声音、转速传感器、电压、电流等信息的无损测量,为陀螺电机特征参数的提取和预测提供数据依据,为陀螺仪及舰船惯导系统的性能评估提供技术途径。     

舰船单相变频调速电机绕组的绝缘在线监测的研究

由于舰船环境相对复杂,传统的在线绝缘监测手段大多无法良好适用于舰船电力系统中变频调速电机,这个问题严重影响了变频调速电机的可靠性,从而制约了变频调速电机在现有舰船上的应用。本文针对变频调速电机,基于双频注入信号法,设计了一种在线测定变频调速电机绝缘电阻及对地电容的方法,并对其预先调试做出了分析。通过Matlab对该方法的仿真,验证了此方法的正确性。     

舰船电机控制系统中的不稳定数据挖掘方法研究

本文提出一种基于功率谱密度估计的舰船电机控制系统中的不稳定数据挖掘方法。对舰船电机控制系统中的不稳定数据进行信息与信号模型构建,对不稳定数据进行时域和频域分析与描述,在时频域中进行功率谱密度特征提取,实现对不稳定数据的经验模态分解和多分量幅度调制,增强功率谱密度特征对舰船电机控制系统中的不稳定数据的表征能力,提高数据挖掘性能。仿真结果表明,采用该算法能有效提高舰船电机控制系统不稳定数据挖掘精度,准确检测概率较高,在舰船电机控制系统的运行状态监测和故障诊断分析中具有较好的应用价值。     

小波分析法在推进电机降噪中的应用

海上作战的探测器灵敏度越来越高,舰船要想在执行作战任务时不被发现,就需要不断提高自己的隐蔽性能。舰船的辐射噪声是导致其暴露的主要原因,因此,研究舰船的噪声特性非常重要。大量试验表明,船舶的噪声有很大一部分来自于推进电机的转动。本文重点研究船舶推进电机噪声的特点,结合小波分析算法,研究了一种船舶推进电机的降噪工艺,对于改善舰船的噪声性能,提高隐身特性有重要意义。     

大型船用无刷直流电机转矩脉动抑制方法

针对大型舰船用无刷直流电机在运行过程中会出现转矩脉动的问题,设计基于开通角的大型舰船用无刷直流电机转矩脉动抑制方法,提高大型舰船用无刷直流电机转矩脉动抑制能力。构建舰船用无刷直流电机数学模型,在该模型基础上分析舰船用无刷直流电机的换相过程中电流变化情况,针对换相产生的转矩脉动,采用开通角控制开通相的开通时间,实现大型舰船用无刷直流电机转矩脉动抑制。实验结果表明：在电机低速和高速运行时,分别采用推迟开通相开通时间、提前开通相开通时间等方式,抑制大型舰船用无刷直流电机转矩脉动,该方法可有效抑制电机转矩脉动,满足不同工况下电机运行的需求,保障大型舰船用无刷直流电机安全运行。     

船舶电力系统短路电流计算方法研究

国家军用标准（GJB-173）计算法在计算船舶短路电流时，为求计算简便忽略较多，导致计算结果偏大，这给配置船舶电力系统保护和设备选型带来很大困难。为提高准确性，考虑发电机短路电流周期分量的超瞬态衰减，考虑短路发生在远离汇流排位置时线路阻抗的影响，并对周期分量衰减时间常数进行修正；用平方根法求平均等效电动机功率及衰减时间常数，电动机馈送的短路电流等于所有平均等效电机短路电流之和，针对GJB-173算法产生误差的原因对算法进行改进。结合算例，进行仿真验证，仿真结果表明改进算法具有较高的准确性和精度，可以在较准确计算短路电流的基础上，有效的减小计算结果中的正误差。     

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.     

船舶电机的绝缘问题处理探究

为了解决船舶电机绝缘问题,对其绝缘材料维护和保养,提高电机修理质量,延长使用寿命,文章分析了影响电机绝缘的因素,从材料及清洗保养方法着手对船舶电机绝缘处理工艺作初步的总结和探究,以供大家参考。     

基于高频方波注入的船舶电机无传感器控制研究

随着大功率交流调速技术的不断进步,船舶电力推进如今成为船舶行业的主要发展目标.为研究运行可靠稳定、灵活、高性能的船舶电机无位置传感器控制,系统采用高频注入法估算电机转子位置信号,根据基于高频注入永磁同步电机数学模型的研究,该系统中高频采用的是高频方波注入,减少滤波器的使用从而缓解了转子位置延迟现象,同时采用锁相环对电机转子的相位和频率跟踪来计算电机转子的估计转速,克服了估算转速脉动大的困难.利用Matlab对电机控制系统仿真,验证电机控制系统的电机转速平滑稳定,转子位置波形在0-2π有规律往返.最终实现高精度、灵活的无传感器船舶电机控制.     

基于全阶磁链观测器的异步电机无速度传感器矢量控制系统

设计了一种基于全阶观测器的自适应磁链观测器,通过引入定子电流反馈使观测器对电机参数具有一定的鲁棒性,减少了电机参数的误差以及参数在运行过程中的变化对磁链观测准确性的影响.同时在系统中实现了电机转速的在线辨识,并对不同的离散化方法进行了比较,在基于TMS320F2407型DSP的异步电机控制系统上完成了控制系统的设计和实...     

基于矢量控制的带式输送机能耗控制方法研究

带式输送机系统是散货码头的重要组成部分,而感应电机作为最重要的驱动组成,其运行效率不高,导致了电力能源的浪费.本文从感应电机转子磁场定向角度出发,建立了一种考虑铁损的感应电机新模型,并提出了最大效率矢量控制策略.通过检测或估计电机的电流信号,使得电机运行于最优效率点,从而提高带式输送机系统的整体效率.最后仿真模拟了该控...     

考虑复杂边界条件的电机结构模态分析

本文对大中型电机结构的边界条件进行合理简化和等效,使计算模型能够代表真实电机系统的质量和刚度分布,从而得到准确有效的电机结构模态。通过仿真计算和试验验证表明,本文提出的建模和模态分析方法是合理有效的,对大中型电机的结构设计有较好的指导意义。     

带阻尼条的永磁无刷直流电机转子温度场分析

随着永磁电机的单机容量和功率密度不断增大,使得电机运行时产生的单位体积损耗显著增加.引起电机各部分温度升高,这直接影响电机的寿命和运行的可靠性.大型永磁电机的实际运行是一个非常复杂的物理过程,为了准确地描述这一物理过程,从包括电磁场和温度场在内的多场耦合的角度进行分析是必要的.本文采用有限元法围绕永磁电机转子三维温度场进行了系统地研究.     

基于重根模态特性的舵桨电机振动

针对某型船全回转舵桨电机出现的振动超标问题,通过振动位移传递分析发现电机-基座系统存在一对重根模态,且系统在1/2倍电磁频率附近产生共振。采用振动特性实时测试技术,对振动传递路径进行灵敏度分析,以识别电机振动源。基于PATRAN的模态分析结果,验证了电机-基座结构在17Hz附近存在一对重根模态,并对电机安装基座开展优化设计以避开电机-基座系统的共振频率。结果表明,电机顶部的振动速度从22 mm/s降低至8 mm/s。将有限元法与振动实测技术相结合,可有效解决舵桨电机的振动问题,对立式电机、全回转舵桨推进器等结构的设计与安装及类似振动故障问题的解决,具有一定指导意义。     

大功率异步电机间接矢量控制策略研究

异步电机在大功率电气传动场合得到广泛应用。本文提出了一种异步电机间接矢量控制策略,通过异步电机的转子磁场定向模型,编码器检测的电机转速与模型计算的转差频率可以得到同步角频率,同步角频率积分获得位置信息。将检测的转速信号通过高通滤波器,提取转速的脉动补偿到转矩电流的给定上,可以抑制电机的转速抖动。通过MATLAB仿真验证,表明了这种异步电机控制策略稳定性好,全速度范围带载能力强,工程实现方便,性能优越,具有广泛的实用性。