船舶动力推进装置稳定性控制研究

传统船舶动力推进装置控制算法,存在动力装置输出动力阻力定位误差大,导致控制算法输出层面的非线性ESO参量条件变量缺失,造成算法整体控制输出量精度下降。针对动力阻力定位与非线性ESO数据量缺失导致的问题,设计提出船舶动力推进装置稳定性控制研究。通过对船舶推进装置动力阻力指标进行匹配,准确定位动力阻力分布位置;采用非线性ESO数据模型,对动力阻力值进行非线性ESO数据建模;根据非线性ESO模型数据,完成对动力装置稳定控制量的计算。仿真实验数据的对比结果,证明了提出控制算法的有效性。     

抗随机干扰的船舶动力系统混合控制方法

在随机干扰下,船舶航行的动力稳定性控制系统是一个多变量的非线性系统,通过船舶动力系统混合控制优化设计,提高船舶航行动力输出的稳定性。提出一种基于模糊PI双控制的船舶动力系统混合控制方法。构建船舶动力输出控制的约束参量模型,采用稳态误差修正方法进行船舶动力输出的误差反馈控制,结合模糊PI控制方法进行船舶动力输出的自适应调节,实现船舶动力双环自镇定反演控制。仿真结果表明,采用该方法进行船舶动力系统混合控制和输出稳定性调节,控制过程的稳定性较好,动力输出的鲁棒性较高,抗随机干扰性较强。     

潮流计算在舰船电力系统稳定性分析的应用

舰船电力系统由电源、配电网和负载组成,具有对船载用电设备和船舶电力推进系统供电的重要作用,因此,舰船电力系统的运行稳定性具有重要意义。随着舰船向着大型化和自动化方向发展,电力系统的稳定性分析引起了研究人员的广泛关注。潮流计算和暂态、稳态分析技术是电力系统分析的重要手段,能够实现舰船电力系统的实时动态分析,从而提高电力系统的监测和管理水平。本文针对舰船电力系统的结构特点,结合Z-bus潮流计算方法,对舰船电力系统的稳定性进行系统分析。     

基于数据挖掘的船舶电力推进系统暂态特性研究

相对于传统船舶动力推进方式,船舶动力推进系统具有能耗小、性能好的优点,暂态特性直接影响船舶动力推进系统的工作性能,当前方法无法有效地分析船舶电力推进系统暂态特性,为此设计了基于数据挖掘的船舶电力推进系统暂态特性研究方法。首先对船舶电力推进系统暂态特性变化特点进行分析,建立船舶电力推进系统暂态特性的数学模型,然后通过数据挖掘方法对船舶电力推进系统暂态特性进行研究,分析扰动因素对船舶电力推进系统暂态特性的影响,最后通过仿真实验测试研究方法的有效性。结果表明,本文方法可以高精度船舶电力推进系统暂态特性,提高了船舶电力推进系统的可靠性和工作稳定性。     

基于单片机的船舶调距桨自动推进控制系统研究

现有船舶动力推进装置普遍采用调距桨作为动力推进发生装置,在动力发生过程中需要对应的动力电机控制参数控制,才能使调距桨产生最大的推进力。但是,现有的推进控制系统在对动力电机控制上无法匹配对应参数。导致推进控制力降低,电机供电转数失常,影响船舶的动力输送。因此提出基于单片机的船舶调距桨自动推进控制系统研究。通过创建基于单片机的动力控制硬件,对传统控制硬件进行更新;再通过引入自适应推进算法,实现动力电机参数的自动调整控制效果。最后,通过对比实验证明提出设计系统的可行性。     

基于瞬时优化的船舶机电电机混合动力控制系统研究

能源紧缺一直是我国发展过程中难以解决的问题之一,与机动车相比,船舶运行耗能更严重。针对上述问题,设计基于瞬时优化船舶机电电机混合动力控制系统。由柴油机和发电机构成混合动力系统的硬件,利用模块分化的方法设计系统软件,并通过一个流程图说明软件实现流程。系统设计完成后,通过对比试验进行耗能效果验证,结果表明:混合动力控制系统较传统动力控制系统节约油耗5.5 L,证明其有效性。     

基于ARM的可重构控制器在船舶电站自动化控制系统的应用研究

船舶电站对电力推进装置和船载用电设备的正常运行有重要作用,随着计算机技术和通信网络技术在船舶上的广泛应用,船舶电站的自动化控制迎来了一个新的发展阶段。本研究在传统船舶电站控制系统的基础上,充分利用基于32位ARM微处理器的嵌入式可重构控制器,设计了一种新型的船舶电站自动化控制系统,并对该船舶电站自动化控制系统的硬件结构和软件程序进行了详细的介绍。后期的Matlab/Simulink仿真表明,该船舶电站自动化控制系统具有效率高,稳定性好等优点。     

船舶可调桨网络控制系统研究

可调螺距螺旋桨(简称可调桨CPP)控制系统是船舶推进系统的重要子系统。随着船舶推进系统在响应速度和操纵性能等方面提出的更高要求,CPP控制系统已从传统的控制系统发展到分布式的网络控制系统,而网络控制的引入必然产生不确定的网络时延。因此,本文采用支持向量机 广义预测控制 队列机制的混合控制方法设计了网络控制器。仿真结果表明,该控制算法能有效地补偿网络时延对CPP控制系统的影响,使之具有较好的稳定性和鲁棒性。     

动力定位系统(DPS)船舶的产生、发展及在海洋石油勘探、开发、生产等阶段的应用

动力定位系统(Dynamic Position System简称DPS)是一种先进的船舶操纵控制系统。该系统通过测量设备(传感器)得到船舶运动的姿态信息和环境信息，利用计算机完成复杂的控制计算，向辅助推进系统发出推力和力矩指令，用于抵抗船舶所受到的风、波浪和海流干扰力作用，从而完成船舶纵向、横向和首向三个自由度的运动控制。     

混合动力船舶动力装置及能量管理研究综述

随着大功率电机技术、电力电子转换技术和电力存储技术的发展,混合动力推进成为提高船舶燃油效率、减少排放、提高安全性和冗余的良好选择。本文结合国内外混合动力船舶的发展状况,阐述了混合动力船舶动力装置的构架和工作模式,分析了混合动力船舶能量管理的研究现状,提出混合动力船舶电气化、智能化、大型化、民用化的发展方向。     

电力推进船舶发展方向浅析

随着电力推进装置及控制系统的日趋成熟,电力推进船舶得到了广泛应用。对基于IPS的综合模块化的研究,使船舶制造过程规范化、程序化,最大程度的缩短船舶建造周期,同时减少了污染排放,降低生产成本,方便后期维护保养。随着电力推进船舶的技术的不断成熟,综合全电力系统研究必将是未来的发展方向,而设备模块化是未来船舶设备制造必然趋势。     

游艇动力的革命性跨越——电动推进

正随着电力推进技术在大型船舶、军舰和特种工程船舶中的应用日趋成熟,小型游艇方面也开始出现了混合动力推进船艇、太阳能游艇和全电力推进游艇。1船舶综合电力推进船舶综合电力系统是船舶动力的发展方向,是造船技术发展史上又一次革命性的跨越。该系统将传统船舶相互独立的机械推进系统和电力系统以电能的形式合二为一,通过电力网络为船舶推进、通讯导航、特种作业和日用设备提供电能,进而实现全船能源的综合利用。     

船舶阀门远程驱动控制系统设计

利用传统系统对船舶阀门进行驱动控制时,不仅控制速度慢,稳定性也差。针对上述问题,设计一个基于现场总线的船舶阀门远程驱动控制系统。该系统的整体框架由上位机、下位机以及连接二者的现场总线3部分组成。根据系统框架确定系统实现流程,并在此基础完成系统功能模块设计,以及选取系统硬件设备和完成系统软件程序设计。结果表明:本系统完成阀门控制所需时间维持在5 s左右,比传统船舶阀门驱动控制系统少了3 s,且时间跨度较小,说明稳定性较好。     

AFE变频器在新能源船舶中的应用

电力电子变换装置能有效解决新能源在船舶应用中的电制匹配问题,AFE变频器因其能量双向可控的特点,应用于新能源船舶的优势更加明显。本文分析了AFE变频器两种控制模式的基本原理,对比了这两种模式的特点,基于上述原理,设计了一型混合动力推进船舶,详细分析了船舶在不同运行模式下AFE的控制方式及船舶能量流动方向。     

全电力推进船舶推进控制技术研究

全电力推进船舶是当今国际造船业发展的一个热点,而迄今为止国内尚无此类船舶的推进控制产品,为此设计了一种全电力推进船舶推进控制系统。根据全电力推进船舶的特性,对推进控制、转舵控制进行了深入研究,特别是鉴于电力推进船舶其推进系统的动力是由船舶电网直接供给的,因此重点分析了如何保证在推进负荷突变时船舶电网供电的安全与稳定,并给出了有效的解决方法。此外,系统还进行了模块化设计以提高其可靠性、集成性和可扩展性。     

船舶柴油机-调距桨控制系统的设计及仿真研究

推进系统是船舶的动力来源,决定了船舶的动力特性,随着海洋运输行业的迅猛发展,对船舶推进技术的要求也变得越来越高。为了提升船舶的动力特性,适应复杂的航行环境和货物负载,柴油机-可调螺距螺旋桨推进装置被成功研发出来,并获得了较大的装机量。柴油机-可调螺距螺旋桨推进装置可以根据船舶的负载、速度、载荷等工况调节螺旋桨的螺距角,改善推进作用力、推进效率和机动性,具有重要的市场应用价值。本文介绍了柴油机-可调螺距螺旋桨推进装置的结构与数学模型,设计了柴油机-可调螺距螺旋桨推进装置的控制系统,并采用AMESim软件对该控制系统进行仿真试验。     

基于数字伺服步进液压缸的船舶舵机密封性研究

随着船舶设计和制造技术的不断发展,船舶逐渐向大型化方向发展,对船舶控制系统提出了更高的要求,其中,船舶舵机是船舶控制系统的核心执行装置,该装置的密封性能将直接影响船舶舵机的稳定性和安全性。本文对数字伺服步进液压缸的工作原理和船舶舵机密封性进行研究,利用数字控制提高船舶舵机的密封性能。     

基于非线性自适应控制器的船舶动力定位系统设计

船舶的动力定位是指借助分布于船体四周的推进器和船舶动力控制系统,产生一定方向和大小的推进作用力,抵消来自海风、海浪等作用力和作用力矩,使船舶不需要借助锚链等固定设备就可以在海上保持稳定的定位。船舶动力定位具有精度高、稳定性强、灵活性强等优点,目前在深海探测、深海资源开发等领域获得了广泛的应用。动力定位系统的核心是动力控制系统,该控制系统是个典型的非线性系统,本文设计了一种基于非线性模糊自适应控制器的船舶动力定位系统,建立了船舶动力定位系统的模型,并分析了该动力定位系统的运行原理。     

嵌入式舰船联合动力装置自动控制系统开发

随着船舶工业的发展,现代船舶的动力系统逐渐向着大功率、高转速方向发展。其中,联合动力装置作为一种新型的船舶动力形式,通过2台及以上的柴油主机并行工作,提高推进系统运行效率的同时降低了能源浪费和成本,广泛应用于各种工业船舶上。本文针对舰船柴-柴联合动力装置,在嵌入式可编程控制器的基础上,设计舰船联合动力装置的自动控制系统,并对该系统的工作原理进行介绍。     

船舶电力推进的自控式同步电动机驱动控制

本文从同步电机矢量控制原理出发,在MATLAB/Simulink环境下建立了自控式同步电机驱动控制系统,用于船舶电力推进的系统建模与仿真,通过对船舶螺旋桨转速控制的数字仿真,表明设计的控制系统具有转速响应快、稳定性好和指令跟踪能力强等特点,能满足电力推进船舶主动力的要求。