节能型轮胎式集装箱起重机智能调速技术

为解决柴油机动力轮胎式集装箱起重机油耗高的问题,响应国家节能减排要求,采用新型智能调速技术对传统节能方式进行优化。利用逆变器连接柴油发电机为起重机供电,代替常规整流器供电方式。智能控制器实时检测起重机各机构电流、力矩等状态数据,结合柴油机特性曲线建立数学模型,计算出柴油机运行所需功率,通过速度控制器对可变速柴油机进行连续调速。在不配置额外储能装置的情况下,应用该智能调速技术的轮胎式起重机节油率可达50%,有效降低油耗,减小废气排放和噪声污染。     

非线性自整定PID主机数字调速器

调速系统是船舶主机遥控系统的核心组成部分,船舶主机性能优劣及寿命很大程度上取决于其调速系统的性能.分析船舶主机调速系统的特点,研究了基于径向基函数(RBF)神经网络自整定非线性PID的主机转速控制,基于内模原理的偏差重复补偿PI的主机油门控制.讨论了PID参数随偏差变化的规律,控制对象的Jacobian辨识和主机油门的重复控制补偿,并分别进行了仿真.结果表明,本文设计的非线性自整定重复控制补偿调速器在充分考虑偏差特性的情况下,有效提高系统的动态精度和抑制扰动的能力,改善主机运行的稳定性.     

主机冷却水泵的变频调速控制与节能效应

从主机冷却水泵的定、变速工作特性,讨论了冷却水泵变频调速控制的实施方案和节能效应,以及变频电源应用在船舶电力拖动控制中应注意的一些问题。     

超级电容储能装置在混合动力型直流电推系统中应用与实践

为了有效降低内河水运船舶的排放污染,提升燃油效率。本文提出基于超级电容的储能装置的混合动力型直流电力推进系统方案。分析了变速发电在节能减排方面的限制因素,提出了超级电容储能装置的应用策略,经过直流电推试验平台的验证,成功应用于"江苏陆渡3011轮"。实际运营反馈显示本文提出的应用方案不仅能实现约10%节油效果,有效降低排放和运营成本,更在操控性上显著优于传统柴油直推方案。     

可显著降低牵引车油耗的采埃孚ASTronic系列变速箱

港口正在寻求创新的解决方案来降低运营车辆整个使用周期内的费用,而降低码头牵引车的油耗是一个比较有效的办法。用一种新式的自动化变速箱来取代一贯使用的变矩器式变速箱,油耗可降低达14%。这种节油效果可在加油机上直接观察到。只有提高变速箱的效率才能实现高的节油效果。     

直流组网的船用变速异步发电系统建模和仿真

作为船舶直流电站核心设备之一,可独立运转的变速异步发电系统控制至关重要。采用非线性补偿设计解耦控制器的转子磁场定向控制,并根据电压控制原理设计电压外环和磁化电流外环,构建船用变速异步发电系统的控制模型,在变速和变负载下对其进行仿真,实现了系统的变速运行和电压恒定。     

无速度传感器高性能交流调速控制在船舶设计中的应用

船舶设计中,传统交流调速控制系统无法实现初速度与极限速度的快速调控,并且控制方式无反馈数据,为此设计无速度传感器高性能交流调速控制系统。设计无速度传感器控制模块以及矩阵交流调速控制模块,使用双模块并行控制,完成传感式无限变速,增加传感反馈机制,实现综合交流控制;通过计算速度辨识度以及电机转子磁链转速,实现交流调速控制系统设计,完成无限速交流调速控制。试验结果表明,设计的调速控制系统具备极高的有效性。     

船舶主机数字调速仿真训练器的研制

为了研究船舶主机调速系统的特性和控制算法,将船舶主机调速系统的性能要求转化为复合PID控制算法的问题,研制基于Nabtesco MG-800Ⅲ的数字调速仿真器。非线性PID实现主机转速控制,其比例增益、微分增益和积分增益分别是控制偏差的非线性函数。模糊自整定PID实现主机油门的位置控制,其PID的3个参数随着偏差和偏差变化速度,根据模糊控制原理进行在线修改。物理仿真结果表明,数字调速器的非线性模糊自适应PID算法能提高调速系统的动态精度和抑制扰动的能力。     

发挥科技威力，降服油老虎—港口节油再上新台阶

近日，由交通运输部水运科学研究院主持研发的港口轮胎式集装箱门式起重机调速节油柴油机发电组通过了国家鉴定。专家评委会一致认为此项研究成果属国内首创，并达到国际领先水平，节油比例达42.3％。     

船舶主机调速系统的鲁棒PID控制研究

调速系统是船舶主机遥控系统的核心组成部分,目前国内外先进的船舶主机调速系统大多采用了数字式调速器,使主机遥控向“智能化”方向发展．常规的PID控制最主要的问题是参数整定问题,一旦整定完毕,在整个控制过程中将是固定不变的,而在实际系统中,由于过程中会出现状态和参数的不确定,系统很难达到最佳的控制效果,严重的话可能导致系统的不稳定．该文介绍了鲁棒PID控制在船舶主机转速系统中的应用,由仿真结果可知,该控制方法有良好的控制性能和鲁棒性．     

参数自整定模糊PID直流电机调速系统研究

本文介绍了参数自整定模糊PID控制策略并将其应用于直流电机调速系统的仿真和实验研究，获得了鲁棒性好、稳态误差小的控制效果，实证了模糊PID控制策略用于直流电机调速控制的有效性。     

船用核动力装置稳压器模糊自适应控制器设计

运用模糊控制理论,为解决船用核动力装置在强迫与自然工况转换时冷却剂回路压力变化波动较大的问题,提出一种自适应模糊PI控制器,即利用模糊控制器实现压力调节系统工作参数的在线优化整定.通过对某船用稳压器的仿真研究表明,本控制器在继承原有PI控制特点上,能有效抑制一回路压力波动,减少压力超调时间.     

基于旋转型变频发电技术的PMSM调速方法研究

为规避大功率变频器的限制,本文提出了一种基于旋转型变频发电技术的大功率永磁同步电动机调速方法,选择压频比控制模式实现对永磁同步电动机的开环控制;介绍了系统结构和系统运行特性,并搭建仿真模型对系统调速性能以及启动性能进行了仿真分析,仿真结果验证了调速方法的可行性.     

汽轮机用低噪声变速恒压调速系统

为实现调速系统小型集成化设计、低噪声设计、节能效果良好、操作方式人性化、实现优良的人机交互界面,提升汽轮发电机组的运行稳定性及安全可靠性,文章介绍了 一种低噪声变速恒压调速系统,对其工作原理、组成和结构设计进行介绍,在调节系统调节油压的控制策略方面,将PID控制和模糊控制方法结合起来,构成互补、兼有这2种控制优点的模糊—PID控制策略.通过模糊PID算法控制驱动伺服电机转速变化,以保持液压油站油压恒定.通过采用变速恒压的高压电液调速系统,进一步提升调速系统的调节精度和快速性,同时最大可能地减小电动油泵对机组振动噪声的影响.     

海水冷却智能管网离心泵最优调速特性

变速泵能适应船舶海水冷却智能管网变工况运行时管网水力特性和流量需求变化。本文以各海水冷却用户供水冗余量最优及泵站能耗最低为目标,建立离心泵最优调速数学模型,并以最小二乘准则为参数判断依据,利用离心泵流量-扬程试验数据,提出离心泵多变量最优调速模型参数辨识方法。运用AMESim软件,分别以定转速模式、双转速模式和最优调速模式,对某船舶海水冷却管网变工况运行进行仿真研究。研究结果表明,相比定转速模式、双转速模式及最优调速模式不但可以使变工况运行条件下各用户供水冗余量大大减小,而且使得离心泵功耗大大降低。     

一种基于直流电站的变速发电技术研究

本文分析了直流电站变速发电系统的组成配置,对变速发电系统进行理论分析,对变速发电控制策略进行研究论证,提出了功率分配和转速调节的控制方法,并通过仿真验证了提出的控制策略的可行性。     

基于直流电网的异步发电系统控制策略

针对异步直流发电中变转速控制与变转矩控制相结合的新颖综合控制模式,介绍其发电系统的结构、变转速模式特性、转速寻优策略和转矩控制特性并给出具体方法。以柴油机组万有特性为着眼点,提出分级阶跃变转速策略和控制程序流程,通过Matlab/simulink搭建系统模型进行仿真试验以验证变速控制策略的正确性;以异步发电机和变换器为对象,提出基于直接转矩控制策略(DTC)的转矩控制模式,以实现单机直流电压的稳定;最终通过小比例试验验证转矩控制模式实现的可行性。     

基于模糊PI调节的BDFG独立电源系统矢量控制的研究

在双同步速MT坐标系模型[1]的基础上,通过引入功率绕组定子磁场定向控制的思想,给出了一种适合独立电源系统的矢量控制策略,系统可以根据独立运行所带负载特性的变化调整励磁电流,实现独立电源系统的变速恒频恒压发电,并间接地实现对功率因数的调节;鉴于BDFG模型复杂,动态响应特性和鲁棒性差的特点,通过引入模糊PI调节器,改善了系统的特性;最后通过仿真验证了该控制策略的正确性和有效性。     

变速恒频双馈型船舶轴带系统试验平台的设计

针对变速恒频双馈型船舶轴带电机的特点设计了一套基于DSP的电压型交直交变速恒频双馈型船舶轴带电机试验平台。结合变速恒频双馈型船舶轴带电机的特点,在平台上实现了轴带系统不同运行模式下的试验,并对相关试验结果进行对比分析。试验结果表明,变速恒频双馈型船舶轴带系统具有良好的动态和稳态性能,其系统输入输出功率因数可调,可以有效地控制和调节轴带电机发电时的输出电功率或电动时的输出轴功率。     

基于遗传算法整定控制的柴油机调速系统研究

遗传算法是新型的、类似于模拟自然界中生物进化衍变过程的优化计算方法。其迭加算法准确, 在很多等领域得到广泛应用。本文以某型船用柴油机为对象,建立了柴油机控制系统的简化传递函数和执行器模型。采用PID控制,并利用遗传算法优化控制器参数,对柴油机动态调速过程进行仿真分析,和基于 Z-N（Ziegler-Nichols）法的参数整定方法做了比较,结果表明遗传算法的性能远优于传统的参数整定法, 对柴油机控制调速系统的性能有很大提高。