基于任务流程的舰船RMS建模与仿真

舰船的可靠性、维修性、保障性(RMS)是影响舰船战备完好性的重要设计特性,为了丰富舰船装备RMS设计手段与分析方法,运用计算机建模与仿真技术,提出了基于任务流程建立舰船RMS仿真模型的总体思路,建立了反映舰船任务、装备、保障资源三者之间关联关系的动态描述模型,运用离散事件系统仿真的思想设计了舰船RMS仿真流程,在此基础上设计了舰船RMS建模与仿真平台的总体框架、功能模块和主要用户界面,并对系统进行了实现,该系统能够为舰船RMS设计提供技术手段支撑和分析决策支持。     

PSO算法和simulink在船舶电站控制中的应用

船舶电站是电力系统正常运转的核心功能模块,集成了柴油发电机、测量仪器仪表、控制器等多种元器件,优化舰船电站已经成为当前的研究热点。PSO优化算法是一种仿生算法,近年来获得了很大的发展。首先系统介绍PSO算法的基本原理,然后结合船舶电站柴油发电机的函数模型,优化一种船舶电站的调速控制器系统,并利用Matlab中的simulink模块开展了柴油发电机的调速控制仿真,有助于改善当前船舶电站的控制水平。     

基于ARM+FPGA架构的船舶电站控制器的设计

针对以往以PLC为核心的船舶电站控制器在组网复杂度和安装空间等方面均难以适应现代舰船发展的现状及现代舰船电力系统的发展需求,设计开发一种以ARM+FPGA为核心架构的新型船舶电站控制器。凭借ARM Cortex-M4内核及Cyclone II系列FPGA的高性能,采用该新型船舶电站控制器即可在单个模块内完成电站控制器的所有功能,实现发电机组控制、交流电量采集、直流模拟量测算和准同步并车控制等算法。相对于以往的电站控制器,该单模块船舶电站控制器在空间和组网复杂度等方面有着明显优势,更能满足现代舰船的需求。     

基于LSTM神经网络算法的船舶电站故障诊断

船舶电站是船舶中的重要组成部分,船舶电站的故障类型较为复杂。文章利用Simulink软件平台对船舶电站各种短路故障进行仿真建模,选取各相电流电压参数作为数据集的来源,并在MATLAB中进行数据的处理和预测图像的绘制。LSTM神经网络算法相比于其他算法,解决了长时依赖问题,并对预测数据有极高的解释度。结果表明：基于LSTM神经网络算法的故障诊断模型能够很好的对船舶电站故障模式做出诊断。     

基于虚拟同步发电机的船舶光伏并网逆变控制策略

在船舶电力系统中集成并网型太阳能光伏系统,当传统恒功率(PQ)控制策略光伏逆变器与船舶电站并联运行时,存在惯性小、阻尼低且不易实现光伏能量合理调度等问题。针对PQ控制策略存在的缺陷,提出一种基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)的光伏并网逆变控制策略,在控制算法中引入功-频下垂特性和虚拟转动惯量,使并网逆变器具有与同步发电机相似的输出下垂特性及惯性阻尼;利用PSCAD/EMTDC建立船舶光伏电-船电并网电力系统仿真模型,分别对PQ和VSG模式下的电网频率/电压波动、光伏并网逆变器和同步发电机组承担的有功功率/无功功率进行分析,研究系统参数的暂态变化。结果表明:采用VSG控制策略能有效抑制系统频率波动,实现光伏并网功率的自动调节,并显著提高电网的稳定性。     

船舶电力系统谐波电流检测方法研究

针对船舶电力系统在非理想状态下三相电压畸变和负载突变情况，结合现有研究，提出一种改进的基于平均值模块的谐波检测方法。采用低通滤波器（LPF）串联平均值模块的结构替代传统平均值模块，同时采用三相电压锁相电路替代传统的锁相电路，从而提高其检测精度。仿真试验结果表明，采用所设计的方法在三相电压畸变、负载突变情况下进行谐波检测能提高检测精度。     

突加负载对船舶电站励磁装置参数的要求

在分析船舶电站突加负载引起电网电压跌落问题的基础上,给出对船舶电站自动励磁调节装置有关参数的要求,并给出具体表达方式。     

船舶半物理仿真电站监控及虚拟操纵的系统设计

本文介绍智能控制电动机替代柴油机的船舶半物理仿真电站的优点,以此研究电站监控系统;采用组态软件和网络技术的有机结合技术,在船舶电站的监控与虚拟操作仿真进行实践,设计出具有友好的人机交互界面、可根据不同的船型有着较高参数调整灵活性和方便进行二次开发的监控与虚拟操作系统,其监控功能具有发电机组的启停、并车、解列、调频调载、电压和无功调整以及发电机组自动巡回检测、电力系统保护、发电机组工作状态实时显示等监控与虚拟操作等功能。     

改进分布式网络测控技术的舰船电站监控系统

现有的舰船电站监控系统,存在着自动化程度低的缺陷。为了解决上述问题,引入改进分布式网络测控技术设计舰船电站监控系统。舰船电站监控系统硬件设计包括电能计量芯片选择、电参数采集电路设计与通信接口设计;系统软件设计包括数据采集模块、数据存储模块与舰船电站测控模块。通过系统硬件与软件的设计,实现了基于改进分布式网络测控技术的舰船电站监控系统的运行。实验结果显示,与现有舰船电站监控系统相比较,设计的舰船电站监控系统极大地提升了自动化程度,充分说明设计的基于改进分布式网络测控技术的舰船电站控制系统具备更好的性能。     

微型燃气轮机系统中的双PWM换流器应用研究

在常见的船舶电站设备中,换流器作为能量转换必须的模块,其效率的高低对整个电站系统的能量转换效果至关重要。而采用燃气轮机的发电设备,其输出功率大,整流的要求更高。因此,本文重点介绍双PWM换流器的工作原理,并结合船舶的燃气轮机特点,对双PWM换流器设计合适的数学模型,通过对不同状态下换流器的性能要求进行分析,优化换流控制的策略。最后通过仿真,对换流输出的三相电压波形进行模拟。     

船舶电站系统中直流DC变换器的仿真设计与控制研究

舰船电网的峰谷差距明显,直接增加了调峰的难度。如果发电并不稳定,周期性特征突出,难以确保并网的安全性与可靠性。特别是船舶电站系统,是确保船舶海上安全航行的主要途径。要想实现以上目标,最关键的方法就是将直流DC变换器引入到系统内,以不断优化系统的设计,不断提高系统控制的效果,为船舶海上航行提供不可或缺的电力能源。本文将直流DC变换器作为主要研究内容,重点研究了其在船舶电站系统的仿真设计原理。     

AVR单片机在船舶电站运行参数检测中的应用

船舶电站系统中包含了众多的控制设备和状态检测装置,每种设备和装置都可能存在互相干扰的情况,因此为了有效改善船舶电站的运行性能,同时保证船舶电力系统的稳定性。本文重点对船舶电站的参数检测系统进行了研究。本文基于AVR单片机,以ATmega16为核心控制器,对船舶电站的各项运行参数进行监控,重点对参数检测系统的硬件构成和数据采集模块进行介绍,最后结合PID控制算法,阐述参数控制原理。     

基于计算机辅助的大型船舶分段吊装研究

船舶工业的技术水平不仅决定了一个国家的海上航运与海洋资源开发的能力,更重要的是决定了一个国家海上军事舰船的质量,决定了一个国家的海上国防。大型舰船由于体积与结构太大,必须要采用分段建造并组装的生产技术,将整船分为不同的子模块,并选择恰当的时间、地点和吊具等,完成整船的组装。大型船舶吊装的质量决定了船舶的质量,因此,有必要对船舶分段吊装的工艺与技术进行优化。本文研究的核心是将计算机辅助技术与吊装过程相结合,利用计算机去仿真船舶分段吊装过程,并在仿真过程中对吊具、船舶子模块等进行优化和改进,提升船舶分段吊装的质量,主要利用了Ansys等仿真软件。     

基于虚拟同步发电机的岸电并网控制策略研究

岸电系统为船舶供电时采用不断电切换方式接入是岸电的核心技术之一。本文提出了一种基于虚拟同步发电机的岸电与船舶电网并网策略,使岸电逆变器具有下垂特性的同时,还具有类似于船舶同步发电机转子的瞬态惯性,其输出特性与柴油发电机类似。通过仿真研究,岸电与船舶电网并网时,并网电压和频率基本稳定,冲击电流较小,验证了控制策略的有效性。     

船舶用电站柴油机调速系统模糊控制算法

传统船舶调速系统的控制算法存在时变性不可控、执行精度差等弊端。为解决上述问题,设计新型船舶用电站柴油机调速系统的模糊控制算法。通过工作状态分析、阻感定量辨别2个步骤,完成船舶用电站柴油机的电感参数计算。在此基础上,通过调速姿态微分方程的建立、微分结果模糊估计、控制流程完善3个步骤,实现新型调速系统模糊控制算法的搭建。对比实验结果表明,与传统控制算法相比,新型船舶用电站柴油机调速系统模糊控制算法的时变可控性明显增强,执行精度最大值可达到85%。     

船舶应急电站输出频率自动控制技术

采用当前方法对船舶应急电站输出频率进行控制,对突发扰动控制效果较差,难以船舶输出频率的精准控制。提出一种基于自抗扰神经元网络的船舶应急电站输出频率自动控制技术方法。通过空间矢量脉宽调制模块将船舶机电电压矢量转换为开关信号,进一步减小预测模型参数误差对船舶机电系统稳定性的影响。引入自抗扰神经元网络对船舶机电一体化控制系统进行自适应训练,得到船舶机电系统外环控制器的适应度函数,以该函数为依据完成对船舶应急电站输出频率自动控制优化。实验仿真证明,所提方法可以对船舶应急电站输出频率控制进行精准预测,能够有效实现输出频率的自动控制。     

船舶轴带无刷双馈电机并网滑模控制策略研究

为解决船舶轴带无刷双馈电机采用PI并网控制方案时动态响应性能不理想问题,结合滑模控制技术与矢量控制技术,提出基于指数趋近律的并网滑模控制策略.在Simulink平台上,分别对理想情况、电网电压波动、电机参数摄动情况下发电机输出端电压跟踪过程和并网过渡过程进行仿真分析.实验结果表明:滑模控制并网时差额电压几乎为零,功率绕...     

船舶与岸电并网控制策略研究

岸电与靠港船舶并网控制技术是岸电的核心技术之一,能够实现岸电向船舶的不间断和稳定供电。针对传统岸电控制策略频率稳定性差和不能接受船舶能量管理系统调度的缺点,文章提出了一种基于改进下垂控制的岸电与船舶电网并网策略,使岸电逆变器在具有下垂特性的同时,还具有类似于船舶同步柴油发电机转子的惯性。岸电通过并网预同步控制与船舶电网并网,不会产生大的电流冲击。通过改进下垂控制能够有效提升并网后电压和频率的稳定性,提高船舶电网的电能质量,且能够接受船舶能量管理系统的调度。通过仿真试验,并与传统下垂控制策略进行对比,结果验证了改进下垂控制策略的有效性。     

GPS系统信号传输抗干扰系统

GPS定位与导航系统对于舰船的正常运行非常重要,也是舰船武器系统进行制导和定位的关键模块,由于GPS信号传输过程中易受到各类干扰因素的影响,导致信号精度下降,因此,研究GPS信号传输抗干扰系统成为一项热点。本文首先分析GPS系统的信号传输特性,利用滤波干扰抑制技术设计船舶的GPS信号传输抗干扰系统,并对该系统的性能进行分析和仿真。     

船舶柴油发电机组并车建模与分析

在船舶电站的运行过程中,双机甚至是多机组并联运行,是船舶电站的必不可少的组成部分,一般也为船舶电站的主要运行模式。而柴油发电机的并车操作过程是否合理,对船舶能否稳定运行有很大的影响。为探究船舶柴油发电机组并联运行的条件,建立了柴油发电机组的模型、船舶的电力负荷模型以及发电机并网触发控制模型。通过建立仿真模型,采用控制变量法,分析并车瞬间相关物理量的变化,在船舶电站相关电力器件的选型、船舶电站的设计以及船舶电网顺利完成并车操作方面,具有一定的指导与参考意义。