吊舱推进电机的无模型自适应滑模矢量控制

为解决半潜船吊舱推进电机控制系统中负载扰动造成的转速跟踪性能差的问题, 提出一种基于数据驱动的吊舱推进电机转速矢量控制方法; 对包含未知负载扰动的推进电机转速方程进行离散化处理, 给出关于输出转速与输入电流离散后的非线性转速系统; 由于非线性转速系统方程中变量较多且负载扰动模型未知, 设计了基于数据驱动的无模型自适应控制器, 并给出了伪偏导数估计算法; 采用滑模观测器观测螺旋桨负载扰动, 同时给出了滑模控制器; 结合无模型自适应控制和滑模控制给出了负载扰动下的无模型自适应滑模(MFASM)控制方案; 构建了吊舱推进电机无模型自适应滑模矢量控制调速系统, 并在MATLAB/Simulink环境下给出了仿真结果。研究结果表明: 在船舶正常作业恒定转速下, 在0.3~0.5 s时间区域内, 采用MFASM矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别为2、6 r·min-1; 在0.8~1.0 s时间区域内, 采用无模型自适应滑模矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别1、3 r·min-1; 对于船舶操车作业的可变转速情形, 采用MFASM矢量控制方案的推进电机转速和转矩达到稳态的时间比PI矢量控制方案少0.01~0.03 s。可以看出, 采用MFASM矢量控制方案可改善吊舱推进电机转速跟踪性能, 是一种有效的抑制负载扰动的数据驱动控制方法。      

船-机-桨匹配分析

文章基于船舶能量平衡理论,以5m型宽交通艇为例,就船-机-桨之间的能量转换展开讨论,分析了船-机-桨的匹配设计,通过初级匹配计算和终结匹配计算,得到了最终的匹配特性,进而优化了推进系统。     

一种改进型自抗扰控制器在船舶电力推进中的应用

为了解决船舶电力推进中转子磁场定向矢量控制定子电压方程中耦合项的影响,获得更好的动态性能和鲁棒性,本文提出了一种改进型自抗扰控制器,对自抗控制器典型结构做了一定的简化,并将其应用于船舶电力推进中的异步电机转子磁场定向矢量控制,实现了船舶电力推进中的异步电机磁链和转矩的快速调节。仿真结果表明,该控制系统具有优异的动态控制性能,而且参数鲁棒性较强。     

基于模糊滑模控制的永磁同步液压电机泵变速控制的研究

提出一种永磁同步液压电机泵模型,即把永磁同步电机转子作为液压泵缸体,以进一步提高液压传动的整机效率．通过控制电机转速直接调节泵的输出流量,使电机泵提供的功率与负载匹配,从根本上提高液压调速系统的效率．同时建立了该液压电机泵变速控制系统的数学模型．针对永磁同步电机非线性、多变量、强耦合的特点,将模糊和滑模控制理论运用到永磁同步电机直接转矩控制中,以提高系统的鲁棒性和快速性．对转速阶跃变化进行仿真研究,仿真结果表明该策略具有良好的鲁棒性和快速性．     

动车组用异步牵引电机转速的估计方法

总结了动车组已有的异步电机转速估计方法,简要分析了增量型转速编码器的3种测速方法．在T法测速的基础上,提出了一种实现电动车组用异步牵引电机转速估计的方法,该方法在低速区和转速调节的动态过程中效果显著,并且转速估计的准确性不受牵引电机参数变化的影响．通过对转速的估计,间接矢量控制中转子磁场定向的准确度也大大提高．以国产先锋号电动车组为例,在Matlab／Simulink下进行了仿真研究,仿真结果证明了该方法的正确性．     

感应电机反馈线性化解耦控制

针对感应电机复杂耦合非线性模型，通过将转子磁链设置为Ф=φ^2α＋φ^2rβ，提出了新的控制策略，将感应电机转子磁链与转子速度解耦，成为两个独立的线性子系统，实现两者完全线性化，可用线性系统的二次最优化理论求解，设计的控制率没有奇异点问题，保证了转子磁链、转速及负载转矩的渐进跟踪．仿真验证了该方案的有效性．当转子转速变化时，转子磁链不会改变，实现了两者解耦，使系统具有良好的动静态性能．     

未知负载和转子电阻的交流感应电机自适应控制

基于自适应观测控制器设计了三相交流感应电机调速系统,该控制器在未知电机转子电阻和负载及不需要测量磁链情况下,可同时且不受限制地单独控制电机转速(转矩)和磁链.控制器只测量转速、电压和电流信号自适应估计磁链和未知参数.用该控制方法设计了两相坐标轴磁场定向电机模型,系统不存在非线性,因此适合离散化和DSP系统的数字实现.     

基于Maxwell三相异步电机定子斜槽度的优化设计

借助有限元分析软件Maxwell建立三相异步电机的二维模型并进行仿真分析,计算出电机在工作温度为75℃、恒功率负载4kW时的效率和转矩脉动,分析对比不同定子斜槽度三相异步电机的效率及脉动转矩的参数,得到最优的斜槽度。     

转差频率矢量控制仿真研究

在基于转子磁场定向的旋转坐标系下,建立了不带磁通闭环的只带转速闭环的交流异步电机转差频率矢量控制系统仿真模型,实现了交流异步电机的解耦控制．转速闭环采用带限幅的PI调节器,主电路采用电流滞环控制PWM逆变器．仿真结果表明,转差频率矢量控制系统具有良好的动静态性能．     

磁通观测器异步电机矢量控制系统建模与仿真

本文提出异步电机矢量控制的电压模型与电流模型，以此为基础，提出磁通观测器矢量控制系统方案，建立系统动态数学模型与状态方程，进行极点配置，用计算机仿真对该系统进行动静态特性分析与零极点轨迹的研究，证实本系统对电机定转子电阻变化有鲁棒性。     

基于PI控制器的船舶加速过程负荷控制

在Matlab/Simulink软件中建立了某"柴-燃"联合推进系统仿真模型,利用实船试航数据对模型的准确性进行了验证,对现行的加速过程控制方法进行了仿真和机动性评估.针对应急加速过程中主机严重超负荷、正常加速时主机功率冗余过大及机动性差的问题,提出了用PI控制器设计加速过程"机-桨"联合控制的方法.该方法用主机的功率冗余量作为控制器的输入,对加速过程中主机的转速和螺距的增加率进行调控.研究结果表明,使用该方法对加速过程进行控制时,避免了主机超负荷工作,且航速增加率比现行控制方法的航速增加率提高了近70%.      

某轮CPP(调距浆)设计缺陷引发故障事故分析

由于调距桨能改变螺距,因而它与定距桨相比,有经济性较好、提高船舶的机动性和操纵性和有利于推进装置驱动辅助负载等优点.在具备上述优点的同时,其存在桨和轴系复杂,工作油压高,结合密封面多,容易引起漏泄,制造工艺要求高,因此造价较高等缺点~([1]).通过本次事故分析,为船舶监造和船级社审图人员在今后工作提供借鉴.     

异步电动机SIMULINK建模与仿真

以异步电动机坐标变换所获得的两相同步旋转坐标系下按转子磁场定向(M-T坐标系)的数学模型为基础，用SIMULINK建立了电机的仿真模型及其中的3s／2r变换环节、U／I变换环节模型．仿真示例显示了负载变化时转矩、转速、磁通的动态变化由线，结果验证了该模型的有效性．     

调距桨装置应用技术分析

具体分析调距桨推进装置的工作原理和特性，将其与定距桨进行分析对比，并对其遥控系统进行分析；最后得出结论：调距桨符合船舶高度自动化的要求，在我国船舶采用调距桨将是一个值得关注的选择。     

基于T-S模糊模型的船舶柴油机动态辨识

考虑到船舶柴油机模型的非线性和负载的不确定性,用T-S(Takagi-Sugeno)模糊辨识方法建立了船舶柴油机的动态模型。采用模糊聚类简化了T-S模糊规则数的确定和前提中隶属度函数参数的生成,用加权最小二乘算法得出辨识结论中的线性参数。对船舶柴油机在稳态运行工况下作小偏差工况扰动实验,得到在油门尺度和负载变化下柴油机转速、涡轮增压器转速等输出数据,利用该数据建立了描述柴油机动态性能的T-S模糊模型。仿真结果表明,利用该算法能有效地辨识出柴油机转速、涡轮增压器转速、增压压力、空冷器压力等输出在小工况扰动下的变化模型。     

起重机电机拖动系统负载跟踪控制

为了使起重机电机拖动系统的电机以给定转速实时跟踪突变的负载转矩,通过等效折算得到了起升机构电机转子侧的等效转动惯量、等效负载转矩和电机拖动系统动力学方程;建立了按转子磁链定向同步旋转坐标系;应用转差角频率设计了跟踪负载转矩的矢量变频控制系统.实例计算表明:闭环系统的空载起动时间比开环系统快0.34 s,电机平稳起动,起动阶段开环和闭环系统的峰值电磁转矩差值达148 Nm;闭环系统电机消耗的电功率(综合节能的百分比)小于开环系统;在起动阶段,开环系统的峰值功率是闭环系统峰值功率的2.5倍.电机在空载起动阶段约节能50%,平稳运行阶段约节能30%.      

��̼�����°��ֺ����䴬ģ�ͼ����㷨ʵ��

考虑到航速变化对航线配船决策所产生的非线性影响,推导了船舶航速与船舶往返航次时间、航次成本及航线配船数之间的数学关系式,把船舶航速作为决策变量引入传统的航线配船模型中,并且把船队的二氧化碳排放量作为优化目标之一,建立船队利润最大与碳排放量最小两个目标最优的双目标航线配船模型.针对模型非线性和混合整数解的特点,采用LINGO11.0优化平台,自编程序,应用分支定界算法,进行仿真算例研究.结果表明,该模型可以同时决策航线配船和船舶航速,其优化结果更符合实际情况,同时更有利于运力的有效利用,船舶燃油消耗的节省和碳排放的减少.     

舰船电力推进系统的矢量控制及其仿真

针对舰船电力推进系统的螺旋桨特性,采用矢量控制方法对舰船推进电机进行调节,给出异步电机矢量控制框图,在空间矢量脉宽调制环节引入等效调制函数以简化控制环节并提高控制效率,分析并给定舰船推进电机的螺旋桨特性曲线.利用PSCAD/EMTDC对实际系统进行仿真,计算了不同工况下电机起动和调速时系统的暂态稳定状况,并结合试验进行验证,结果表明两者变化规律相吻合,证明仿真模型的正确性和所选方法的可行性.     

锂电池电力推进内河船舶主推进系统研究与设计

本文对锂电池电力推进的内河旅游观光船的主推进系统进行了研究.根据船舶航行的内河水域的特点及环境要求,分析了主推进系统的配置需求,选用锂电池组作为主推进动力电源,采用串列螺旋桨的推进形式,满足内河旅游观光船正常运营航行.     

盐城地区船型标准化的推广和前景分析

文章从研究挂桨船等非标准化船舶现状和存在问题出发,提出推广船型标准化的法律、技术、行政、经济措施,分析了船型标准化的前景,对船型标准化在促进船舶技术进步和航运结构调整、提高营运效益、促进航运业可持续发展方面的作用进行了探讨。