基于Matlab的双闭环直流电机调速系统的仿真

直流电机拥有良好的转速可调性能;本文实现了双闭环直流调速系统的设计,实验结果可以准确直观的观察转速-电流双闭环调速系统的启动过程,可方便地设计各种不同的调节器参数及控制策略并分析其他系统性能的影响,取得了较好的效果.     

船用三相异步电机转速分段PI控制的仿真研究

基于同步旋转坐标系对船用三相异步电机数学模型进行分析,研究其转子磁链定向矢量控制策略,为实现快速响应、提高系统动静态性能,在传统转速转矩双闭环PI控制基础上提出了外环转速分段PI控制新方法。建立Matlab仿真模型,对比分析转速分段PI控制与传统转速单参数PI控制在电机性能控制的差异性,仿真结果表明了所建电机控制模型的准确性,提出的分段PI控制新方法具有更好的控制精度及动静态调速性能,能够适应船舶各种复杂的运行条件,可增强系统鲁棒性。     

冰载荷作用下船舶电力推进装置控制策略研究

船舶在极地海域航行时,将面对恶劣的冰载荷工况,冰-桨的相互作用致使船舶推进系统产生转速降,系统同时产生较大的扭矩波动,动力推进系统的安全受到威胁。论文以某重型破冰船电力推进系统为研究对象,建立电力推进系统转速-时间仿真模型和扭振时域动态响应计算数学模型,重点研究了冰载荷激励力矩作用时电力推进系统在不同调速控制策略下的电机转速降及轴系扭矩动态响应,通过全转速分析得到不同调速控制策略下电机转速降和轴段最恶劣冰载荷扭矩幅值随初始转速的分布规律,并对推进系统在各冰载荷工况及各冰厚条件下的螺旋桨破冰性能作出了预测,结果可为冰区电力推进装置的设计及性能分析提供参考。     

高混合度柴-电动力系统模式切换技术研究

为解决高混合度动力系统大功率推进负载在模式切换（主要是PTH模式向主机模式切换）过程中引起的主机转速骤降等动态性能劣化问题,开展针对一典型高混合度散货船柴-电动力系统由PTH模式向主机模式切换时的系统性能优化控制技术研究,提出长延时滑摩策略、接排转速优化策略和转矩补偿策略的控制方法,通过Amesim软件搭建仿真模型并对上述控制策略进行分析,提出了适用于高混合度船舶动力系统性能优化的控制方法。结果表明,采用转矩补偿策略可以将转速超调率由原切换策略下的16.40%降低至8.62%,有效改善模式切换过程中的转速骤降问题。     

永磁同步电机预测电流控制优化策略

以永磁同步电机调速系统为研究对象,优化其预测电流控制环节。在传统预测环节的基础上,经过一拍延时补偿后,应用无差拍控制理论减少循环寻优次数,最后将最大转矩电流比优化目标函数加入到多目标函数的构建中。在Matlab中建立仿真模型来验证优化后的控制策略,结果表明:预测电流控制优化策略可以减轻控制系统的运算负荷,提高系统效率并增强转速的控制能力,其性能相比传统预测电流控制策略具有一定的优越性。     

海底无人车变频调速液压系统研究及仿真

面向海底作业工况,设计针对海底重载无人车行走机构的变频调速液压系统,并建立其AMESim数值模型。通过仿真对PID(Proportion-Integration Differentiation)控制器的参数进行整定,并对其切换动态过程进行分析。结果表明,设计的变频调速液压系统具有良好的动态响应特性,该研究可为海底重载无人车行走机构液压系统的优化设计和控制策略研究提供理论依据。     

集装箱岸边装卸桥小车的PLC保护控制系统

在集装箱岸边装卸桥小车电机控制系统的基础上，增加一套PLC故障诊断和保护控制装置，原系统的继电器控制回路和转速控制回路继续使用，同时新增的PLC系统可替代原逻辑控制和调速控制系统，两套系统可切换运行从而提高系统的可靠性和设备连续运行能力。新系统增加编码器测速，由PLC实现转速闭环控制，提高调速性能，PLC现场采集电机参数，对小车系统进行故障判断和分析，同时保存历史数据，这对系统的保护和桥吊工程技术人员分析系统故障具有较高的应用价值。     

应用改进NLMS算法的船用变频器调速PLC控制方法

考虑到传统变频器调速控制方法无法满足船舶使用要求,为了确保船用变频器调速控制的稳定性,提出应用改进NLMS算法的船用变频器调速PLC控制方法。利用改进NLMS算法采集了变频器运行过程中的转速调节信号,通过定义控制频率函数,计算出船用变频器调速PLC自动控制的频率,通过对船用变频器进行荷载能力增量处理,完成船用变频器调速PLC控制的优化,应用改进的NLMS算法,并结合触发角组合方式,设计了船用变频器调速PLC控制流程,实现了船用变频器调速PLC控制。实验结果表明,改进NLMS算法的船用变频器调速PLC控制方法不仅可以稳定控制变频器电流,还可以保证转速控制的稳定性。     

船舶中央冷却水系统变频水泵流量特性

针对船舶中央冷却水系统变频水泵切换效率低、能耗大及流量波动变化等问题,深入研究2350TEU集装箱船在各种负荷变化和海水环境温度变化时的变频泵调速流量特性,分析变频水泵在单泵、双泵2种状态切换时的流量特性、效率特性和功率特性,计算水泵变频切换时的最佳转速与流量。结果表明:实现单双泵无扰动切换,可减少切换时流量产生波动对止回阀的冲击,提高变频泵的工作效率,降低系统能耗,为船舶中央冷却水节能控制系统设计提供理论支持。     

船舶变频液压舵机控制策略研究

针对船舶变频液压舵机系统存在控制死区、响应速度慢、负载影响大等特点,采用解析法与实验法相结合,获得变频液压舵机系统数学模型;采用死区补偿电压解决变频电机转速稳态误差问题;采用Z-N控制参数整定方法,确定变频电机转速PID控制参数初值。建立舵机液压模拟加载系统,实现水动力负载、周期性海浪负载和随机冲击负载的模拟。提出舵角控制采用分段控制策略,小偏差采用模糊自适应PID控制,控制算法中引入舵机负载变化因素。结果表明:该控制策略能有效抑制负载引起的舵角扰动,提高系统动态特性和鲁棒性,实现舵角快速、稳定的控制。     

船舶轴带无刷双馈独立发电系统的综合控制策略设计与仿真

为了提高船舶轴带无刷双馈独立发电系统的控制精度和鲁棒性,采用综合控制策略对传统基于功率绕组磁场定向的控制策略进行改进。综合控制策略不需要估算转子电流,减少了对电机参数的依赖,因此具有更强的鲁棒性。在Simulink中对综合控制策略在负载突变和转速突变工况下的控制效果进行仿真验证,结果表明综合控制策略相比传统基于功率绕组磁场定向的控制策略具有更好的控制精度和鲁棒性,更适用于船舶轴带无刷双馈独立发电系统。     

变频液压舵机系统设计与分析

采用变频调速技术开发新型船舶变频液压舵机系统,重点进行系统的控制策略开发和相关仿真,并对变频液压系统与传统液压舵机在动态性能、噪声及工作效率等方面进行了比较和分析,证明了本设计的优越性。     

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。     

船用天然气发动机空燃比和转速协调控制

对船用天然气发动机空燃比和转速协调控制进行了研究,根据船用天然气发动机的控制需求设计了相应的软件和硬件,并在控制策略中引入了扭矩量,提出了三闭环双前馈的控制架构。基于玉柴6K型天然气发动机进行了配机试验,在固定负载突变转速的工况下,发动机能在3 s内能达到目标转速并趋于稳定,最大超调量在4%以内,稳态时转速波动率在0.8%左右。在固定转速突加突卸负荷时,转速能在8s内趋于稳定,瞬态调速率为在6%以内,稳态时的转速波动率在0.9%左右,验证了所提出控制策略的可行性。     

船舶电力推进系统VC与DTC调速控制策略建模与仿真研究

为研究不同永磁同步电机调速控制策略对船舶大功率推进电机调速性能的影响和在电力推进系统中的适用性,在推进电机及其螺旋桨负载数学模型的基础上,建立永磁同步电机矢量控制(VC)系统和直接转矩控制(DTC)系统。根据实船系统建立船舶电力推进系统并进行仿真,分析在船舶加速工况下2种控制策略的调速性能以及船舶电站的稳定性。仿真结果表明;2种控制策略都有很好的控制效果,在保证良好的调速性能同时,保持整个系统的稳定性,二者在船舶电力推进系统中都具有一定的适用性。     

船舶电机调速系统稳定性分析和仿真

传统船舶电机调速系统分析方法大多依托瞬时数据,数据聚合性较差,对此提出以反动势评估为核心的船舶电机调速系统稳定性分析方法,建立PMSM坐标系,根据坐标指数分别提出电动机电压、反动势和电流坐标方程,结合当前电机调速系统滑模控制原理,通过上述提出的坐标方程,比较给定的系统电压电流反馈,根据两者的误差,评估当前船舶电机的反动势,引入锁相环计算,通过调解相位误差,根据反动势结果,测算当前系统转速情况,提取转子转速信息并与额定值进行比较,获取当前调速系统稳定性分析结果。仿真结果表明,应用设计的分析方法,系统转子信息数据的扰动下降了29%,平均数据离散下降了25%,有效提高了数据聚合。     

船舶电力推进系统VC与DTC调速控制策略建模与仿真研究

为研究不同永磁同步电机调速控制策略对船舶大功率推进电机调速性能的影响和在电力推进系统中的适用性,在推进电机及其螺旋桨负载数学模型的基础上,建立永磁同步电机矢量控制(VC)系统和直接转矩控制(DTC)系统.根据实船系统建立船舶电力推进系统并进行仿真,分析在船舶加速工况下2种控制策略的调速性能以及船舶电站的稳定性.仿真结果表明;2种控制策略都有很好的控制效果,在保证良好的调速性能同时,保持整个系统的稳定性,二者在船舶电力推进系统中都具有一定的适用性.     

船舶中央冷却水多段比值控制系统设计

针对目前国内船舶中央冷却水系统普遍存在能耗高的问题,提出一种依据三通阀开度变化的实时改变海水变频泵组转速的控制策略。将三通阀开度分为4个区段,每个区段对应1个比值函数,根据比值函数和三通阀开度计算出变频泵组对应的频率。此外,增加smith滞环比较器作为开关函数,避免变频器在安全温度界限附近频繁切换频率对系统产生冲击。试验证明,提出的控制策略不仅实现了海水泵变频节能控制,保证系统稳定、可靠运行,而且显著降低了系统能耗。     

直驱式电液伺服系统的非线性不确定负载补偿控制研究

针对直驱式电液伺服系统的非线性不确定负载因数学模型无法准确描述而难以补偿问题,提出一种多滑模神经网络自适应控制策略。该控制策略结合了RBF神经网络对复杂非线性系统的强大映射能力以及响应速度快和滑模变结构控制的强抗干扰性2种控制算法优点,并利用Backstepping方法设计控制器。通过将传统滑模变结构控制中的非连续切换函数优化成连续可倒的切换函数,有效避免了传统滑模变结构控制的抖振现象。运用Lyapunov稳定性定理,理论证明了控制算法的稳定性,并通过仿真分析,验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。     

船用柴油机电控系统关键技术

针对船用柴油机电控系统对柴油机的调速问题,根据国内外非线性自调整算法的研究以及船用柴油机调速器的设计原理,在传统PID控制的基础上,本文提出非参数模型的自调整控制策略。通过对D6135型船用柴油机特点和性能分析,对其进行仿真建模,最后在Matlab软件中对柴油机调速控制系统进行仿真,对电控系统的关键技术进行研究。根据仿真结果可以看出本文提出的自整定控制策略具有可行性,为船用柴油机电控系统提供一个有效的控制算法。