多相电机的多通道协调控制策略研究

多相电机多通道变频驱动装置中变频驱动是几个独立单元,电机是一个整体,存在如何协调控制各个变频驱动通道,以保证不影响多相电机调速系统优点等问题,其协调控制策略研究具有重大价值。本文通过系统分析多相电机多通道控制存在问题,提出了一主多从的协调控制思想,并给出了具体协调措施;通过控制系统试验验证了该协调控制策略是有效的,在大功率变流器领域具有很好的应用前景。     

基于双核DSP的科氏质量流量计并行信号处理

科里奥利质量流量计可直接测量介质质量流量与密度,因而被广泛应用于海洋石油领域。针对单处理器难以保证CMF信号处理实时性要求的问题,基于双核DSP设计了多任务分布的CMF并行信号处理方法。完成数据采集与数字滤波计算任务的预处理进程与完成频率检测与相位差检测任务的后处理进程以并行方式分布在双核DSP中,2个进程之间通过核间中断进行同步。为了验证相位差检测实时性与精度,构建了CMF信号处理验证平台。实验结果表明,基于双核DSP的CMF并行信号处理方法具有更高的精度与实时性。     

基于双核DSP的科氏质量流量计并行信号处理

科里奥利质量流量计可直接测量介质质量流量与密度,因而被广泛应用于海洋石油领域。针对单处理器难以保证CMF信号处理实时性要求的问题,基于双核DSP设计了多任务分布的CMF并行信号处理方法。完成数据采集与数字滤波计算任务的预处理进程与完成频率检测与相位差检测任务的后处理进程以并行方式分布在双核DSP中,2个进程之间通过核间中断进行同步。为了验证相位差检测实时性与精度,构建了CMF信号处理验证平台。实验结果表明,基于双核DSP的CMF并行信号处理方法具有更高的精度与实时性。     

中压大功率三电平变流应用与研究

随着舰船动力系统向全电力推进的方向发展,中压大功率变流器在船舶电力推进和舰船电力系统中的应用越来越广泛。本文对比分析了工业领域大功率变流器主流拓扑方案的应用情况,指出在DC4 kV～6 kV范围的直流中压水平下,NPC型三电平变换拓扑是舰船大功率变流器的优选方案,介绍了当前NPC型三电平变流拓扑和调制控制技术的研究现状,分析了该技术在工程应用中面临的主要问题,并给出了工程指导建议。     

级联多电平储能变流器SOC均衡控制技术研究

本文介绍了电池储能功率变流器的发展现状,给出了一种中压、大功率级联多电平储能变流器的设计方案,研究了该系统的功率控制和SOC均衡控制策略,并在MATLAB/SIMULINK环境下搭建了仿真模型并进行仿真分析,仿真结果表明该系统可以较好地实现功率控制和SOC均衡控制.     

用于分布式发电的六相永磁同步电机仿真建模

本文建立了一台连接变流器的、用于微型燃气轮机发电系统的六相永磁同步电机的电路仿真模型.该电机定子具有两套互差30度的三相绕组,永磁转子为凸极.建模在Matlab/Simulink环境下进行.首先建立了电机在静止dq坐标系下的数学模型并将其转化为S函数描述,然后利用黑箱原理,基于Simulink提供的电压检测、受控电流源等电路仿真模块搭建了与外部变流器的“电气”接口.由于具备电气接口,该模型可直接与Simulink提供的各种变流器电路模型相连接,可应用于微型燃气轮机发电系统的电路级仿真研究.     

船舶突发信号的盲处理技术

为抑制船舶信号的峰均比,使航行载波码地址得到有效区分,建立一种新型的船舶突发信号盲处理技术模型。通过信号分组码分类、Alamouti识别节点空时编码2个处理步骤,完成船舶突发信号的节点识别。在此基础上,按照稀疏信号盲性重建、处理节点信号跟踪、盲处理捕获参数计算的操作流程,实现新型技术模型的构建,完成船舶突发信号的盲处理技术研究。对比实验结果表明,与现有处理手段相比,应用新型盲处理技术模型后,船舶信号峰均比的最大值不超过50%,航行载波码地址明确区分量得到提升。     

舰载超低空搜索雷达脉冲压缩技术特点研究

本文从超低空搜索雷达对脉冲压缩技术的要求出发,从脉压主副瓣比,时间带宽积,多普勒频率敏感性,展宽及压缩方法实现等几方面,对线性调频,二相编码,法兰克多相码,Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４多相码,基于非线性调频的多相码等脉压体制进行了详细的分析,指出ＮＬＦＭ多相码脉压技术是超低空搜索雷达的较好选择,文中还详细介绍了该型多相码的产生实现技术以及雷达整机试验结果。     

ABB携手上海电气开拓海上风电市场

正近日,ABB和上海电气集团股份有限公司(简称:上海电气)正式签署海上4 MW风机机组变流器年度框架协议,通过提供高效可靠的变流器产品与上海电气携手开拓海上风电市场。这也是2015年以来ABB连续第三年和上海电气签署变流器供货协议。上海电气是中国装备制造业企业集团之一,为全球用户提供集     

低信噪比直扩信号的盲解扩

针对接收机对直接扩频序列信号进行自动侦收的需要,提出了低信噪比下直扩信号参数的盲估计方法:利用循环谱检测可以准确估计出载频和码片速率;应用功率谱二次处理估计出扩频码周期;利用特征向量法估计扩频伪码序列;分析、讨论了全盲接收信号的采样率估计方法。仿真结果表明,在没有任何先验知识的情况下,该方法能普遍适用于低信噪下的BPSK,QPSK,16QAM,64QAM等直扩信号的参数估计,从而完成信号的盲解扩。     

多蛋形交接耐压壳屈曲特性试验与数值研究

文章研究了多蛋形交接耐压壳屈曲行为。基于壳体开孔处的变形量与完整壳体一致的设计理念,优选多蛋壳结构参数,制作多蛋壳比例模型,并对其制作误差进行了检测。此外,还进行了静水压力试验,验证真实多蛋壳破坏形式,检验环肋参数的合理性,比较了考虑真实形状和厚度的非线性有限元分析结果。结果表明:基于变形协调理念设计的多蛋壳,最终破坏远离环肋交接处,蛋形壳单元破坏形式及载荷与完整单蛋壳基本相同,试验验证了多蛋壳继承了完整蛋形壳较好的耐压特性;基于弧长法的数值计算与试验结果具有良好一致性,考虑真实形状和厚度的非线性有限元分析可用于分析预测真实壳体的屈曲特性。     

一种双路输入的三结合交流大功率电子开关

研制了一种采用单片机控制的双路输入三结合交流大功率电子开关,它将双向切换开关、单片机、双向可控硅、功率继电器与交流接触器有机地结合在一起,吸取了这三种功率开关的优点,避开了各自的缺点,实现了优势联合,达到了平时正常供电与战时应急供电这两种工作模式的可靠控制和兼容输出,满足了供电需求。     

船舶电气系统三维协同设计方法

分析了传统电气系统三维设计与CATIA3DE三维协同设计的区别,介绍了采用CATIA3DE平台进行电气系统建模的工作流程,提出了电缆托架、水密接插件等电气舾装件的结构化命名方式,研究了大型工程项目电气系统三维协同设计方法,并通过实例建模的方式验证了该方法的快速性及高效性。     

FPSO内孤立波载荷特性数值研究

文章将KdV、eKdV和MCC内孤立波理论应用到内孤立波数值模拟水槽入口速度条件计算,讨论内孤立波与浮式生产储卸油装置FPSO强非线性作用问题。结果表明,数值模拟所得FPSO内孤立波水平载荷、垂向载荷及力矩与实验结果相吻合,内孤立波载荷主要由波浪压差力、粘性压差力和摩擦力构成,粘性压差力很小,可以忽略;在水平载荷中,摩擦力较压差力约小一个量级,流体粘性的影响不可忽略;在垂向载荷中,摩擦力比压差力小很多,在分析时可以忽略流体粘性的影响。由于FPSO始终处于上层流体中,对内孤立波的模拟波形和其诱导流场的影响很小。波浪压差力可利用傅汝德-克雷洛夫公式基于动压力进行计算,而水平载荷中的摩擦力则需根据内孤立波诱导速度的切向分量对FPSO吃水湿表面求积分的方法进行计算。     

船舶辅机浮筏半主动非线性隔振系统振动特性分析

磁流变阻尼器因其低耗能、响应迅速等特点而被广泛应用。文章采用一种改进的Bingham模型对船舶辅机浮筏隔振装置中的非线性磁流变阻尼力进行建模。该模型简单且含滞后特性,便于理论分析。对建立的船舶辅机浮筏隔振系统的非线性动力学模型,通过平均法求解船舶辅机浮筏半主动隔振系统的理论解,并运用Matlab对理论解进行数值仿真验证。以力传递率作为评价指标,分析了磁流变阻尼器各参数对隔振效果的影响规律。研究结果可为非线性船舶辅机浮筏隔振系统的设计提供理论依据,从而能更有效地控制船舶辅机的振动。     

大型集装箱船中压岸电系统应用研究

中压岸电系统的应用在我国仍然处于起步阶段。为推动我国船舶岸电系统(简称AMP系统)的发展,对中压AMP系统进行了深入研究。通过对中压AMP系统的结构以及快速连接、无缝切换、变频稳压三项关键技术介绍,建立了理论基础。以CO2为例对AMP系统进行环境效益分析,验证了其发展的必要性。     

基于快速控制电源的IGBT结温分析

快速控制电源同时运行的IGBT器件数量多,输出信号需要快速响应不同的给定信号。针对其工作特点,通过理论计算、MATLAB模型及有限元模型仿真,研究了典型工况下IGBT的结温分布特点,并揭示了该工况下由热载荷导致的IGBT结构变化,对后续研究IGBT可靠性提供了依据。     

耦合激励下的液舱晃荡新型数值解法

对于液舱内流体运动的模拟,传统频域边界元方法具有很大的局限性即离散求解方程时会出现奇点问题,同时在交界面处所得速度分布精度较低。而去奇异边界元法将传统做法中直接布置于流体计算域表面节点上的奇点移至计算域外部,很好地解决了奇异性问题。该文基于去奇异边界元法,建立了模拟液舱内流体晃荡问题的流体动力学数值模型,并利用FORTRAN语言开发了可模拟任意尺度液舱晃荡的程序。文中模拟了单向激励和横荡纵荡耦合激励下液舱晃荡问题,并将结果与解析解进行了对比。结果表明,数值解和解析解吻合很好,说明了该方法的准确性和有效性。     

波浪中过度加速度的非线性时域预报

国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把过度加速度稳性直接评估的制定提上议程。然而,如何准确预报和评估波浪中的过度加速度依然是一个亟待解决的问题。文章针对此挑战,采用三维时域混合源法进行了波浪中过度加速度的直接预报和评估。首先,采用三维时域混合源法,建立了波浪中船舶大幅横摇运动和船体任意位置处横向加速度的非线性时域预报方法;其次,以4000TEU集装箱船为研究对象,开展规则波和不规则波中的大幅运动模型试验,对计算方法进行验证;然后,对比分析了3DOF(垂荡—纵摇—横摇)和4DOF(横荡—垂荡—纵摇—横摇)耦合数学模型的计算精度;最后,分析了船体横向加速度的影响因素。研究表明,考虑横荡影响的4DOF数学模型计算精度较高;数值计算结果和模型试验结果吻合良好,证明文中建立的非线性时域方法可有效预报波浪中的过度加速度,可用于IMO过度加速度衡准的制定,也可为船舶设计提供评估手段。此外,文中还研究了IMO薄弱性衡准草案中中国和德国联合提出的加速度简化计算方法的适用性,证明该简化计算方法具有一定的保守性,符合衡准的要求,可用于过度加速度薄弱性衡准计算。     

基于参数化设计的浮冰区船舶冰阻力研究

基于Voronoi图采用参数化设计工具对不规则几何形状的浮冰开展参数化建模,参照真实冰区测量信息,利用遗传算法对浮冰尺度概率分布开展了优化研究。考虑不同浮冰尺度范围,采用有限元方法对船舶在浮冰区航行的冰阻力进行了数值计算。研究发现:大尺度浮冰相对于小尺度浮冰而言,破碎更为剧烈;优化浮冰尺度概率分布的冰阻力峰值总体而言大于优化前,平均值则较小;数值计算结果在较大浮冰尺度范围内与经验值较为吻合,浮冰阻力平均值随浮冰平均尺度增大呈负指数幂函数减小趋势。文中提供了一种对浮冰尺度概率分布进行校正和优化的方法,对船舶在浮冰区的阻力预报具有一定参考价值。