应用于船舶的电力推进驱动装置设计

电力推进系统具有稳定性强、机动性好和推进功率高的特点,在船舶领域得到越来越多的应用。本文对电力推进系统的电力驱动模拟装置在船舶上的应用展开研究,对电力驱动装置的各个部件进行设计,并对推进电机采用的永磁同步电机控制方式进行研究。在直接转矩控制的基础上,采用空间矢量调制的直接转矩控制技术对其进行控制,并利用Matlab软件搭建仿真模型。仿真结果表明,采用空间电压矢量调制直接转矩控制方式可实现较快的响应速度和较高的稳定性。     

无源滤波装置在船舶电力推进系统的应用

变频驱动对电网产生了严重的谐波污染,消除谐波影响已成为电力推进船舶研制的关键.在建立小型电力推进系统谐波分析的数学模型基础上,对无源滤波装置的拓扑结构进行改进,并采用改进遗传算法对该无源滤波器参数优化.根据优化参数设计所提出拓扑结构的无源滤波装置,应用MATLAB7.0软件对电力推进系统进行仿真,仿真结果证明该拓扑结构和参数优化方法的正确性,达到谐波抑制的良好效果.     

船舶电力推进中的异步电机矢量控制研究

在船舶数学模型、螺旋桨模型、异步电机矢量控制模型的基础上,建立了船舶电力推进仿真系统.此仿真系统具有通用性,只要修改船体模型、螺旋桨模型和永磁同步电机矢量控制模型的参数,就可以对其他船舶电力推进系统进行仿真.     

船用主推调距桨装置液压系统仿真研究

针对某船用主推进调距桨装置液压系统,建立了系统非线性数学模型,并在AMES-im液压系统专用仿真软件平台上进行了仿真分析与优化研究.即在液压系统设计过程中通过选用不同额定流量的电液比例换向阀,仿真分析系统的动态响应特性,以实现与螺旋桨调距液压油缸的最优匹配,并通过对螺旋桨负荷工况下的螺距比采用PID控制,实现桨叶螺距的精确控制.     

通用型测试液压系统部件性能装置的改良

文章以液压系统部件性能测试装置为研究对象,针对传统系统部件性能测试装置的资源浪费严重,某些试验参数改变受到系统结构的限制,以及仅可以测试个别部件、对于其它部件出现故障不能进行测量等问题,从液压系统部件性能测试装置的设计要求出发,设计出新型液压系统部件性能测试的装置,并介绍了其工作原理及主要组成。这种装置具有操作简单、测量精确、安全性能高等优点。     

一种被动声纳目标识别数据融合方法的研究

文章首先对目标噪声信号采用五种不同的方法提取特征矢量,然后采用基于自适应遗传BP算法的神经网络分别对五种特征矢量并发地进行分类,再采用遗传算法对分类器组合过程中的多参数进行优化,最后由五种分类结果最优组合产生最终的分类结果。实验结果表明该系统具有很好的分类效果。     

基于DSP的船舶液压系统电气控制装置设计

讨论船舶液压系统的组成和工作过程,对其控制要求进行详细的分析,根据其特点采用先进DSP技术实现其控制要求,着重介绍电气控制装置的软、硬件以及远程监测界面的设计。该控制装置全面采集液压系统的参数,设计精度高,响应速度快,并具有高可靠性,可较好实现船舶液压系统的自动控制。     

推力轴承RC装置的数值模拟

RC(Resonance Changer)装置等效动力参数的计算是RC装置结构设计的基础,影响RC装置对舰船推进轴系的纵向减振效果。本文首先建立RC装置液压系统的仿真模型,通过UDF(User Defined Function)程序定义液压油的可压缩性、压力波在液压油中的传播速度和入口压力边界条件,使用CFD软件求解出模型的入口质量流量速率,并与采用等效动力参数公式进行理论计算得到的入口质量流量速率对比,分析两者之间产生差别的原因,对RC装置的结构设计具有指导意义。     

船舶电力永磁同步推进电机空间电压矢量DTC

为能更好地控制船舶推进电机的动态和静态性能,在传统直接转矩控制的基础上提出基于空间矢量调制的直接转矩控制算法。通过空间矢量控制、磁链控制和转矩控制,介绍空间矢量调制直接转矩控制算法的基本原理;结合船舶永磁同步推进电机的数学模型,在MATLAB/Simulink中建立船舶电力推进系统的仿真模型;结合试验电机参数,对船舶的额定负载起动性能、转速转矩突变及低速性能进行仿真分析。仿真结果表明,基于空间矢量调制的直接转矩控制技术在船舶电力推进系统中具有良好的调速、调矩和低速性能,能很好地满足船舶电力推进系统的需求。通过搭建基于DSP的永磁同步电机直接转矩控制硬件试验平台,进一步验证基于空间电压矢量的直接转矩控制策略的正确性和可行性。     

6SE71系列变频器在某船电力推进系统中的应用

本文介绍了SIMOVERT6SE71系列全数字矢量控制变频器在某试验船电力推进系统中的应用,说明了其配置情况、功能、参数调试步骤及试验时所出问题的解决措施。航行试验结果满足总体要求,采用该变频器可以满足试验船电力推进系统对传动设备的大起动转矩、转速过渡平稳、高稳态精度等控制性能的要求。     

船舶液压推进系统调速方式与油路循环研究

液压推进方式是指将船舶柴油主机的功率转化为液压系统的压力,进而驱动船舶主轴和螺旋桨,产生前进的动力。液压推进方式传递的功率更大,同时也具有节能环保的优点,因此,研究船舶液压推进系统成为一项热点。本文研究目标是船舶液压推进系统的调速与油路循环优化,剖析船舶液压推进系统的原理,建立液压推进系统的函数模型,并结合Simulink模块对液压推进系统的调速、油路循环进行了仿真分析,有助于改善传统液压推进系统的性能。     

浮筏隔振效果评定的矢量四端网络参数方法与试验研究

将矢量四端网络参数计算方法引入到浮筏隔振系统隔振效果评定中。把浮筏隔振系统分解成若干子结构,在每个子结构内建立输入输出的矢量四端网络参数矩阵,利用试验测试导纳数据,计算得到了浮筏系统各个层面的振动响应特征参量,采用功率流振级落差评定了浮筏隔振装置的隔振性能。计算结果与试验结果对比表明:所采用的计算方法合理,可以准确预报浮筏隔振系统的振动能量传递,为实际浮筏隔振效果评定提供了一种工程计算方法。     

电力推进船舶复合储能装置容量多目标优化

当船舶电力推进系统采用超级电容和蓄电池组成的复合储能装置来解决负载扰动带来的经济性及安全性问题时,复合储能装置的容量与船舶的稳定性和经济性息息相关。以某耙吸式电力推进挖泥船为对象,采用自适应惯性权重粒子算法与适应度值离差排序法相结合的方法对复合储能装置的容量进行多目标优化配置,并利用MATLAB进行复合储能装置容量的优化计算。     

某型船用橡胶-金属环减振性能优化分析

以离散变量优化法、多目标优化法为基础,在OptiStruct软件中对橡胶金属环参数进行优化设计;结合优化理论及优化软件,制定出适用于联轴器这类大型复杂装置的性能结构优化方法,不但能够精确计算得到装置参数的具体优化数值,还能据此进行装置各部件形状结构及尺寸的改进;没有数据转化及因此造成的信息丢失等失真情况,对于优化算法的结果应用于实际装备提高装备的各项性能具有重要意义,对改善系统动态性能,降低系统的振动噪声,为联轴器的科学设计提供理论和实验依据。     

气垫船推进装置气动力优化与模型试验研究

以某气垫船推进装置为研究对象,以提高其推进效率为目标,开展推进装置气动力理论优化设计与风洞试验验证工作。首先,基于B样条参数化方法,对推进装置的导管外形进行参数化建模,获得B样条控制参数,并将其定义为优化设计变量;其次,基于试验设计方法 DOE、B样条参数化方法和数值仿真方法,开展导管气动力优化设计,形成理论优化方案。最后,设计制作缩尺模型,开展风洞试验,进一步验证理论优化方案的可信度。研究表明：导管外形对其自身以及整个推进装置的气动性能影响明显;通过精细设计导管外形,可以获得更高的推进效率;优化导管外形之后,气垫船推进装置的推进效率明显提升,其中额定功率下的总推力可提高约3%。     

自适应粒子群算法在船舶推进电机动态参数辨识中的应用

为了适应船舶越来越大的运载量和复杂的航行环境,船舶动力推进系统的优化和完善具有重要的意义。随着自动化控制技术和传动技术的发展,基于矢量控制的船舶步进电机推进系统引起了船舶工业的广泛关注,并在船舶电机控制领域逐渐应用起来。本文针对船舶的交流电步进电机,结合自适应粒子群算法,对推进电机的动态参数辨识和矢量控制做系统研究。     

基于 AMESim 对波浪控制平台电液伺服系统仿真与优化

以荷兰某公司设计的波浪控制平台为研究对象,对其主要的液压元件添加传递函数,并建立电液伺服控制系统传递函数方块图。然后通过 AMESIM 仿真平台建立液压系统模型,探索在不同伺服增益参数时系统的动态误差。仿真结果显示,只通过改变伺服增益,系统不能满足实际精度要求。为此,本文在控制系统中采用 PD 控制算法,借助 AMEsim 中的遗传算法进行优化,得到最优 Kp 和 Kd 参数。结果表明,此方法能使系统实现所需精度及稳定性要求。     

基于AMESim对波浪控制平台电液伺服系统仿真与优化

以荷兰某公司设计的波浪控制平台为研究对象,对其主要的液压元件添加传递函数,并建立电液伺服控制系统传递函数方块图。然后通过AMESIM仿真平台建立液压系统模型,探索在不同伺服增益参数时系统的动态误差。仿真结果显示,只通过改变伺服增益,系统不能满足实际精度要求。为此,本文在控制系统中采用PD控制算法,借助AMEsim中的遗传算法进行优化,得到最优Kp和Kd参数。结果表明,此方法能使系统实现所需精度及稳定性要求。     

带波浪补偿功能小艇收放装置仿真综合试验系统研究

一种带波浪补偿功能的小艇收放装置能在4级海况下安全收放小艇.为了对该小艇收放装置进行全面性能试验,设计了一套小艇收放装置的综合试验系统.系统由基于并联机构的三自由度液压试验台、波浪模拟装置等组成,能在工厂内模拟母船和小艇在各级海况下的运动,从而可以在仿真环境下对小艇收放装置的静态和动态性能进行全面的试验,准确获得小艇在真实海况下性能数据,检验小艇收放装置的性能是否符合设计要求.文章详细介绍了仿真试验系统方案设计、液压试验台和波浪模拟装置设计.     

液压系统制造和安装工艺的改进

本文叙述了船舶大量采用液压驱动设备和装置的优缺点,为了保证液压设备清洁和工作可靠,必须改进液压系统制造和安装工艺。目前船舶大量采用液压驱动的设备和装置,这是因为液压驱动具有工作可靠、容易实现远距操纵和自动控制、体积较小而能输出很大的功率等优点。“斯米尔诺夫船长”号集装箱