综合电力系统（IPS）战舰的先进控制概念

综合电力系统概念正处于全尺寸预研试验之中，到目前为主要工作集中于各种IPS模块和系统运行的相互关系上。随着各种功能，接口和打互可操作性问题的解决，重点工作正在转向整个系统的控制逻辑优化，与各种支撑系统的接口和与舰船各任务的控制器的接口方面。本描述当前IPS和控制概念的结构，象电力管理，较低级别控制器的自主最大化和网络的物理及逻辑接口等令人关注的设计工作正在进行，此外，分析了IPS与辅助支撑系统的相互关系所代表的控制要求和人员减少的要求，这些问题的解决办法必须与能负担得起的人员最少化系统相一致。对独立性和生命力问题也有所讨论，本还基于技术发展趋势和前期研究成果介绍了未来IPS战舰用的富有生命力的结构和功能，建议了进一步研究领域。     

Situation and prospects of shipboard integrated power system reconfiguration technology北大核心CSCD

当前,船舶综合电力系统(IPS)正朝着复杂化、模块化、自动化方向发展,研究快速、稳定、能够应对各种突发状况的船舶综合电力系统重构技术对保障船舶安全和可靠航行具有重要意义。首先,综述当前国内外在船舶综合电力系统重构技术方面的研究进展,讨论集中式重构和分布式重构的特点,并对数学优化算法、启发式算法、人工智能算法等进行归纳总结;然后,分析面对多重并发故障时重构技术所面临的困难与挑战,提出需重点关注混杂系统建模和分层分布式重构框架的建立;最后,从重构模型建立、算法优化、分布式架构等方面对未来船舶综合电力系统重构的发展提出设想和建议。     

模糊逻辑控制在传统火炮跟踪系统中的应用

模糊逻辑是一种可望用于系统控制（尤其是不能用数学方法描述的系统或非线性系统的控制）的理论和应用新概念。模糊逻辑的优点在于受用试探控制法，它可在不需要描述系统特性的复杂数学方程的情况下。使系统设计师们用一组平易英语常识规则产生所需要的系统响应。本文的目的是把模糊逻辑作了目标跟踪系统的一种控制方法进行研究。火炮跟踪问题已经得到充分研究并具有多种解决方法（采用各种控制方法），但是，这些控制方法用途有限。     

基于实时以太网的新型配电监控技术研究

随着综合电力系统的发展，状态估计、潮流计算等电力系统高级应用功能得到越来越多的关注和重视，这些功能对底层电量数据的获取方式和网络传输形式提出了更高的要求。本文针对上述应用需求，提出了一种基于实时以太网的新型配电监控方案，介绍了新型配电监控方案的功能和组成。该方案采用分布式布置，集成化管理设计，应用实时以太网作为控制网络，实现了对配电负载的集中监测和管理，解决了底层配电数据同步性和控制指令传输实时性问题，为综合电力船舶配电监控系统的设计人员提供参考。     

基于分布式的核动力船舶电力监控系统设计

核动力船舶具有良好的应用背景,电力系统为核动力船舶的重要系统,其电力监控系统的设计需综合考虑船舶电力系统以及核电电力监控系统设计。本文根据核动力船舶电力系统的特点,提出一种基于分布式的电力监控系统,可实现对发电机和电网的控制管理、数据监测、故障报警、优化调度、配电数据监测、负载远程遥控等功能,同时满足船舶孤网发电,空间紧凑以及核电需对用电设备进行分级、可靠性高的要求。该系统对核动力船舶的电力监控系统的标准定制以及后续设计具有重大的参考意义。     

基于FPGA+DSP架构的RapidIO总线的实现

Rapid IO传输效率高、系统成本低、系统稳定性好,在高性能嵌入式系统中得到了广泛的应用。通过对Rapid IO总线及其交换技术的深入研究,设计并实现了基于FPGA+DSP架构的Rapid IO总线协议,为不同应用系统提供一个模块化的功能单元,解决了大部分熟悉Avalon接口而不熟悉Rapid IO接口的FPGA用户的需求。在基于该架构的设计中,FPGA的功能主要是通过SOPC系统实现Rapid IO协议处理,以及提供必须的硬件接口;DSP主要实现Rapid IO协议的控制,以及提供对用户的逻辑接口。文章主要从软件方面对Rapid IO接口实现方案进行了详尽的阐述。最后搭建实验平台对所实现的Rapid IO总线进行了连通性测试,证明了此种方案的可行性。     

海事移动作业综合应用系统

提出一个以移动通信为基础,海事机构的各种移动作业终端(包括船舶和车辆)之间以及移动作业终端和系统监控中心之间进行数据信息交换、数据信息共享和协同作业的综合应用系统。阐述了系统的物理网络结构、业务逻辑功能结构和各种业务逻辑功能模型。     

直流分区配电系统－美国海军综合电力系统的综合持续作战电源的基础

尽管年年来对电力推进给予了相当的关注,然而发电配电系统大多都回复到带多个独立电源的传统交流辐射式或分区配电系统,对于舰船应用,发电配电系统很大程度上依赖于舰船的要求,例如：战舰对生命力的要求就成为其基本特性之一,在电力引入舰船之后,美国海军舰船的基本结构鲜明有变化,主导配电系统采用位置相互分离的电源给核心负载提供辐射式450VAC电力,并由母线转接器实现正常和替补电源之间的转换,美国海军近来已在DDG－51级舰上采用交流分区配电系统,目前正在考察直流分区配电系统,作为下一代水面战舰用的综合电力系统（IPS）的核心组合,本文介绍舰船电源系统结构的下一阶段计划－DC ZEDS（直流分区配电系统）。DC ZEDS应用现代电力电子器件,具有综合持续作战电源（IETP）的概念。     

"e-航海(e-NAVIGATION)"概念的发展

本文从e-NAVIGATION这一技术概念产生的背景、目前的认识程度、需重点注意和解决的一些问题、IMO的近期发展计划以及目前各国的一些实践情况等方面,对这一概念做了初步的描述,供同行参考。     

综合电力系统控制系统自动化研究

本文概述了将综合电力系统的硬件和电力管理软件完全整合,组成舰船控制网络的基本原理。研究如何实现减少人员配备,实现全电力可重构舰船以及综合电力系统的基本性能,文章最后提出了一些有争议的论点和目前最流行的电力管理方法。     

全电力船智能诊断与恢复的系统设计

未来船舶综合电力系统(IPS)控件主要以电力电子器件的复杂拓扑结构、智能控制和其它不断演进的组件为特征。为了提高船舶综合电力系统的故障诊断和修复能力,为未来全电力船设计了一种智能诊断和修复系统。专家系统的基本准则和诊断的知识管理对于智能诊断与修复是极其重要的。     

船舶电站柴油发电机组H∞综合控制器的研究

船舶电力系统的稳定性主要取决于船舶电站柴油发电机组转速和电压的响应特性.转速和电压相互作用,对两者进行综合控制非常必要.本文将H∞控制理论应用于柴油发电机组综合控制系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H∞控制问题.计算机仿真实验结果表明,本文设计的H∞综合控制器,能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态精度和抑制扰动的能力,解决了转速和电压的综合控制问题,改善了船舶电力系统的稳定性.     

基于直流配电系统的船舶综合电力系统

综述了舰船综合电力系统技术的发展,比较了各种配电系统的特点,论述了直流区域配电的优点.以设想的核动力商船为背景,提出了一种综合电力系统方案.该方案以直流区域配电系统为基础,以高速整流发电机为电源,采用电力电子器件实现电力变换、系统保护和调速控制.阐述了该方案的特点和对总体的影响,分析了实现该方案须解决的关键技术和可行性.     

基于PCI总线智能通讯系统的设计与实现

描述了一种基于PCI总线的实时智能通讯系统的设计以及实现，应用了嵌入式微控制器AMl86CC以及PCI目标设备接口芯片AMCCS5920。并设计相关逻辑控制上位机(PCI总线)与下位机(局部总线)的数据交换以及外部通信，充分利用了PCI总线的高效能和嵌入式通讯控制器的强大功能，并设计出基于VxWorks的配套设备驱动程序，使系统更加完善。     

综合电力系统在舰船上的应用

综合电力系统的显著特点就是采用电力推进取代常规动力推进。在小水线面双体船上采用综合电力系统是将原动机与螺旋桨的硬连接改变为柔性连接，达到推进轴系优化布置。介绍综合电力系统在舰船上系统组成情况，分析整个系统的主要功能以及组成该系统的柴油发电机组、配电板、推进变压器等主要设备的功能，论述基于网络、计算机和控制技术的监控系统的设计与前景。     

嵌入式技术和CPLD技术在LED显示屏设计中的实现

目前,大部分LED显示屏采用的是8位或准16位的微控制器,很难实现在信息容量和处理速度上要求很高的动态特技显示和灰度显示。为解决上述问题,我们采用了嵌入式技术、CPLD技术和三星公司的ARMS3C4510B微处理器;对基于S3C4510B的系统进行了网络接口扩展设计,设计了l0M/100M以太网接口电路,为以太网提供了接入通道;利用VHDL开发了复杂可编程逻辑器件CPLD,完成LED显示板的时序功能,实现了对显示屏的灰度控制。     

基于AT89C51单片机步进电机控制系统的设计

通过AT89C51单片机及脉冲分配器(又称逻辑转换器)PMM8713完成步进电机各种运行方式的控制.实现步进电机在三拍、六拍工作方式下的正反转控制、无级调速控制等功能.整个系统采用模块化设计,结构简单、可靠,通过人机交互接口可实现各功能设置,操作简单,易于掌握.     

柴油机烟气排放状况及减排技术

基于国际海事组织对船舶柴油机烟气中NOx、SOx等有害成份的排放控制要求,文章对这些要求以及目前正在研发和应用的技术进行了归纳和分析。SCR和EGR是2种有效降低船用柴油机氮化物的手段,根据柴油机的功率大小来选取SCR或EGR能有效平衡投资金额和解决机舱的安装问题。船舶安装脱硫装置将受到低硫燃油价格的影响,从长远看,燃用低硫燃油和各种清洁燃料将是今后的发展趋势。     

船舶电站柴油发电机组H2/H∞综合控制器的研究

船舶电力系统的稳定性主要取决于船舶电站柴油发电机组转速和电压的响应特性,转速和电压相互作用,对两者进行综合控制非常必要.本文将混合H2/H∞控制理论应用于柴油机调速系统的设计,将柴油机调速系统的性能要求转化为标准混合H2/H∞控制问题.计算机仿真结果表明,利用线性矩阵不等式方法所设计的混合H2/H∞调速器能在考虑模型不确定性的情况下,有效地提高了系统的动态精确度和抑制扰动的能力,解决了转速和电压的综合控制问题,改善了船舶电力系统的稳定性.     

基于 EMTDC-Simulink 的综合电力系统混合仿真

针对综合电力系统(Integrated Power System,简称 IPS) 包含大量非线性元件等特点,在传统电力系统混合仿真原理基础上提出时步保持算法,利用 EMTDC 软件的用户自定义模块及其与 Matlab 兼容的功能,在两种软件中分别搭建不同网络的仿真模型并采用不同步长进行仿真.利用该方法不用计算解耦后系统的等效网络,在未能获取含有大量开关器件及特殊元件的电磁网络诺顿等值参数的情况下仍能实现多步长混合仿真.对比验证了该方法的精确度、观测系统动态特性和可操作性.