柴油机动力装置负荷控制系统

由于柴油主机的可靠性、经济性等优点,柴油主机已经成为目前应用最广泛的船舶动力装置。近年来,随着船舶动力系统功率的不断提升,船舶的载重量不断增加,对船舶动力系统的性能提出了更高的要求。由于船舶动力系统的负载不断变化,如何提高船舶动力装置性能,提升船舶负载的响应速度和精确性,对于降低船舶动力系统能耗有非常重要的意义。本文针对船舶柴油机动力装置建立数学模型,设计了一种柴油机动力装置的负载控制系统,并结合相关硬件进行了该负载控制系统的仿真实验。     

大扰动下船舶柴油发电机组非线性建模与仿真

针对目前船舶柴油发电机组普遍采用低阶数学模型,在大扰动下分析计算时会造成误差偏大的缺陷。在分析船舶柴油发电机组系统构成的基础上,建立同步发电机、柴油机及调速系统和励磁系统的七阶非线性数学模型,采用隐式梯形积分法并用C#编程求解发电机组的非线性数学模型。在求解模型的基础上,画出船舶柴油发电机组在大扰动下的转速和电压变化仿真曲线,分析比较该曲线的各项指标,结果表明各项性能指标均在规范要求范围内,进一步验证了该数学模型的有效性。     

船舶柴油机动力系统的可持续性分析与优化

柴油动力系统是目前船舶工业领域应用最为广泛,技术最为成熟的推进技术,柴油机动力系统的可靠性与可持续性有非常重要的意义。随着舰船吨位和功率的不断升高,对舰船推进系统提出更高要求,舰船柴油机动力系统也需要不断进行优化。本文系统建立了船舶柴油主机的阻力模型、动力模型等函数模型,并结合故障树分析法对船舶的可持续性和可靠性进行了优化设计。本文对改善船舶柴油机动力系统的性能,降低柴油机故障率有重要的意义。     

混合动力电动船舶模糊逻辑控制策略

混合动力电动船舶对于纯电动船舶具有较好的续航能力,适用于航线较长且具有随机性的船舶工况,同时对于工程作业船舶工况其可以降低柴油发电机为动力的工程作业船舶柴油机功率,减少燃油消耗与排放。本文分析了上述两种不同船舶工况特点,并针对该工况采用串联式混合动力结构作为船舶动力系统结构并根据工况需求设计了相应的模糊逻辑控制策略。运用MATLAB/Simulink搭建了系统仿真模型,仿真结果表明,所设计串联式混合动力系统及其模糊逻辑控制策略能够在上述两种船舶工况下实现控制要求。     

船舶柴油机缸套冷却水温度模糊PID自适应控制及仿真

船舶柴油机的冷却控制本质是一种热力学数学模型,需要对柴油机各部件(柴油机缸,冷却阀,柴油发送机)的热传导进行分析;同时,由于各部件之间的传导损耗及海上变换的气候环境,船舶柴油机的冷却控制具有非线性特征。本文在研究船舶柴油机冷却系统的数学模型基础上,针对各部件传导特性提出一种柴油机缸套冷却水温度模糊PID自适应控制策略,最后利用Matlab软件对控制系统进行仿真,结果表明控制效果达到理想效果。     

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/天然气双燃料动力系统的控制与特性研究

应用现代电子控制技术, 加装电控单元将船用柴油机改造成柴油/天然气系统。根据柴油机燃油供给系的工作特性,研究开发双燃料动力系统,设计以最少柴油引燃和自动加气至最大替代率的控制策略。通过电控单元完成纯柴油模式和双燃料模式之间的自动切换,实现双燃料动力系统最优控制。性能试验结果表明：柴油/天然气双燃料动力系统在相同工况下运行经济性和排放性明显提高。     

船舶柴油发电机转速控制系统设计

电力推进船舶通常采用柴油发电机组作为电力来源,通过电力驱动系统的电机。为了提高电力推进船舶的能源利用率,实现电力推进船舶的经济效益,针对船舶柴油机组的负载特性等进行柴油发电机的转速控制。本文首先建立柴油发电机的数学模型,结合柴发调速系统和PID控制技术,设计针对船舶柴油发电机的转速控制系统,并结合Matlab-Simulink平台进行了转速控制系统的仿真验证。     

基于调距桨推进系统的稳态特性仿真

为有力支撑船舶推进系统的优化改进,预测系统稳态特性,建立柴油机、齿轮箱、轴系、调距桨等子系统的数学模型,并在Simulink软件平台上搭建推进系统仿真模型。利用船模试验结果验证仿真模型的准确性,基于典型设计工况下的系统控制参数对稳态特性进行计算,分析了船、机、桨匹配参数对船舶动力性和经济性指标的影响。结果表明:当螺距比一定时,随着主机转速的增大,全船航速随之呈现增大趋势;当主机转速一定时,随着螺距比减小,全船航速变得越来越小;合理选取主机转速和螺旋桨螺距比时,可以实现船舶的最大航速。     

船舶柴油机调速系统模糊控制技术

常规船舶以柴油机作为主要动力来源,柴油机一般采用直流调速电机系统实现转速控制,主要是带电流截止负反馈的转速电流单闭环控制以及转速电流双闭环控制。其中转速电流双闭环控制具有很好的动态调节性能和负载抗干扰能力,同时可实现电机起动电流的限幅保护。对船用柴油发电机组进行调节时,在系统的控制电路中添加前馈模糊传感器,不仅可以对发动机的油门进行调节抑制,还可以实现保持频率的目的。本文从船舶柴油机的调速系统入手,对船舶柴油机模糊控制的相关技术进行研究。     

电脑仿真技术引入船舶主机性能测试的研究

针对船舶主柴油机转速传感器性能指标测试必要性和传统测试仪的局限性,引入实用而高效分布式智能监控系统,发挥集中管理、分散控制优势。智能型船舶主柴油机电脑监控系统,可以对主柴油机的性能测试中的转速、油耗、油压、水温、油温、扭矩、排温等多种物理参数进行自动采集显示,一次可同时测试多个工况。为船舶轮机管理人员提供了检测精度高、速度快且劳动强度低的智能化设备。     

船舶主柴油机智能监控系统研究

针对船舶柴油机转速传感器性能指标测试必要性和传统测试仪的局限性,引入实用而高效分布式智能监控系统,发挥集中管理、分散控制优势.智能型船舶柴油机电脑监控系统,可以对柴油机的性能测试中的转速、油耗、油压、水温、油温、扭矩、排温等多种物理参数进行自动采集显示.一次可同时测试多个工况.为船舶轮机管理人员提供了检测精度高、速度快且劳动强度低的智能化设备.     

船用柴油机电脑智能监控系统

针对船舶柴油机转速传感器性能指标测试必要性和传统测试仪的局限性,引入实用而高效分布式智能监控系统,发挥集中管理、分散控制优势。智能型船舶柴油机电脑监控系统,可以对柴油机的性能测试中的转速、油耗、油压、水温、油温、扭矩、排温等多种物理参数进行自动采集显示。一次可同时测试多个工况。为船舶轮机管理人员提供了检测精度高、速度快且劳动强度低的智能化设备。     

内河船用中速柴油机油耗率模型的建立

为研究柴油机的油耗率,结合内河船舶经常使用的XCW6200ZC型中速柴油机的台架试验数据,采用多项式拟合的方法对这些数据进行处理,建立柴油机推进特性下的油耗率与推进特性系数、转速之间的数学模型。运用该模型对船舶柴油机的油耗率进行计算和预测,结果表明:该模型能够较好地预测柴油机的油耗率。     

船用柴油机智能监控系统的研究

针对船舶柴油机转速传感器性能指标测试必要性和传统测试仪的局限性，引入实用而高效分布式智能监控系统，发挥集中管理、分散控制优势．智能型船舶柴油机电脑监控系统，可以对柴油机的性能测试中的转速、油耗、油压、水温、油温、扭矩、排温等多种物理参数进行自动采集显示．一次可同时测试多个工况．为船舶轮机管理人员提供了检测精度高、速度快且劳动强度低的智能化设备．     

基于多段滑模面控制的船舶柴油机调速系统仿真研究

船舶柴油机的稳定运行,关系船舶电力系统电能品质以及柴油机的性能。为了使柴油机具有得到较好的排放性、经济性及动力性,对其转速进行稳定的控制是十分重要的。在实验的基础上建立柴油机调速系统的非线性数学模型,利用滑模变结构控制理论设计了多段滑模面变结构控制器。并用MATLAB/simulink进行了仿真,结果表明:多段滑模面变结构控制能很好抑制系统的超调量,快速跟踪目标值,具有控制精度高,鲁棒性强等特点。     

柴油机工况的计算机诊断与分析

本文通过对柴油机工况计算机诊断系统结构原理的研究，并以实例对柴油机气缸燃烧状态的参数及其工况曲线变化情况进行详细分析，指出了该系统在柴油机工况监护中的作用和特点，使船舶轮机管理人员能够重视柴油机工况监视并运用计算机辅助手段进行分析判断，制订相应的维修对策，从而提高柴油机的使用效率和寿命     

舰船柴油机曲轴轴系多体动力学仿真

柴油主机是舰船动力推进系统中的重要组成部分,对柴油主机的曲轴轴系进行多体动力学仿真分析可以精确求解轴系的动态和静态响应,对优化船舶柴油主机的性能和结构有重要的价值。本文系统介绍多体动力学理论,建立船舶柴油机曲轴轴系的动力学分析模型,并结合有限元分析软件Ansys方法对曲轴轴系的强度进行计算和仿真分析。     

船舶柴油主机在非正常工况下的管理

文章通过对船舶柴油主机在非正常工况下即:系泊试车、船舶拖带、排水量改变、浅水航行、窄水道航行和急加速、紧急倒车、急转弯、大风浪航行等情况进行分析,使我们在管理柴油主机时,要充分了解柴油机的工作特性,达到正确、熟练操纵柴油主机,确保航行安全。     

船舶柴油主机在非正常工况下的管理

文章通过对船舶柴油主机在非正常工况下即：系泊试车、船舶拖带、排水量改变、浅水航行、窄水道航行和急加速、紧急倒车、急转弯、大风浪航行等情况进行分析,使我们在管理柴油主机时,要充分了解柴油机的工作特性,达到正确、熟练操纵柴油主机,确保航行安全。