功率管理技术在舰船电力推进中的应用

近年来,功率管理技术得到了突飞猛进的发展,受到越来越多的关注。本文主要介绍了功率管理技术在舰船电力推进中的作用,详细描述了舰船功率管理技术的主要功能,以及最新的功率限制和保护算法。展望了未来舰船功率管理技术的发展方向。     

电力推进船舶负载管理技术研究

本文针对电力推进船舶的特点,分析了负载管理的必要性,界定了负载管理的基本功能,然后从信息交互的角度设计了负载管理的控制结构,并提出了一种基于规则的负载管理算法,该算法能实现动态优先级设定、重载起动询问、功率限制和快速卸载等功能,最后验证了其有效性。     

舰船综合电力推进技术的现状和发展趋势

阐述了舰船综合电力推进技术的内涵和特点,分析了英、美两国海军为典型代表的世界海军综合电力推进技术发展现状,以及支撑现阶段及未来电力推进舰船发展的关键技术,并对综合电力推进技术的发展趋势进行了描述.     

舰船推进试验电源的负载突变适应性设计

舰船推进系统因波浪环境或者其他特殊因素的影响,螺旋桨会有突然全速前进或者突然空转的负载突变情况;这就要求电源系统务必确保在运行过程中能对输出电压进行快速调整到系统可承受范围内。本文就是以某推进系统试验电源为例,通过计算和仿真提出了一种满足负载的突变工况的设计思路,并通过试验验证了该设计的正确性和合理性。     

舰船网络技术现状和发展趋势

舰船一体化网络将现有的信息传输网络与平台网络互联为一个整体,实现信息的互通,这对提高舰船综合能力具有重要的作用.文章分析了国内外舰船网络技术的现状,对未来舰载作战系统网络和平台网络的关系进行了初步探讨,提出了我国新一代一体化网络技术的发展建议.     

舰船推进电机及螺旋桨负载模拟系统研究

当前舰船电力推进替代传统的柴油机推进已成为发展趋势,本文介绍了一种能同时模拟推进电机及螺旋桨负载特性的舰船电力推进模拟系统。首先设计了电力推进模拟系统,提出了它的控制策略;其次提出了模拟直流推进电机的设计依据,并进行了模拟直流推进电机的设计;然后介绍了2种模拟螺旋桨负载计算模型;进一步介绍了系统硬件和控制软件;最后用PSIM仿真软件和模拟装置对推进电机和螺旋桨负载在各种工况下的特性进行对比实验。实验结果表明,上述电机设计方法和系统控制策略是正确的,该电力推进模拟系统能可靠运行。     

螺旋桨负载的仿真数据管理技术分析

为确保电力推进系统能满足使用要求,通过仿真技术模拟真实的、复杂多变的螺旋桨负载来支持系统和设备的设计。对螺旋桨负载的数据管理是船桨模型开发和设计的主要技术支撑。通过螺旋桨负载数据管理,研究人员就可正确、迅速地对其设计方案的流体动力性能做出预报,并与其他具有相近使命要求的模型方案作比较。     

舰船喷水推进技术研究

介绍了喷水推进的原理与装置组成;分析了喷水推进所具有的优点和缺点;论证了喷水推进在军用舰船上的适用性和应用情况;探讨了喷水推进的关键技术。     

舰船综合电力系统负载稳定性分析

文章以舰船综合电力系统典型结构为研究对象，利用状态空间平均法分析了负载特性对系统稳定性的影响，并给出了负载稳定的解析判据。在分析中，首次考虑了整流发电机等效内电阻及内电感对系统的影响，分析结果对判断舰船综合电力系统负载稳定性以及指导系统设计具有重要意义，也为整个综合电力系统的静态稳定性分析提供了范例。     

智能船舶的研究现状与发展趋势

旨在研究船舶在真实海况下航行面临复杂环境干扰的影响,控制船舶克服干扰,实现航迹跟随、智能航行。

首先,将无模型自适应控制（MFAC）算法引入自抗扰控制器（ADRC）中,设计改进自抗扰无模型自适应控制（ADRC−MFAC）算法,通过ADRC跟踪系统的实时状态、识别系统所受未知扰动,根据MFAC建立输入数据（舵角）与输出数据（航向角、角速度）之间的非线性关系,实现稳定的航向控制。然后,结合自适应视线（LOS）制导策略,通过动态航向控制实现对航迹的精准控制。

仿真结果表明,所设计的控制器能够控制船舶快速航行至预设轨迹并沿轨迹行进,在复杂环境扰动下仍能够实现理想的航迹控制。

研究成果不依赖船舶具体模型,可为船舶航迹控制提供参考。

     

舰船能量管理系统现状及发展趋势

  目的  为了确保某舰船能量管理系统能够可靠、安全以及健康地运行,对数据采集与可视化设计提出了更高的要求。  方法  采用基于VxWorks的Tilcon图形可视化软件进行界面设计,通过UDP通信方案,研究网络架构中的可视化关键技术及其实现方法。  结果  经过工程验证,该方法可解决VxWorks操作系统中可视化系统的实时性与稳定性匹配问题,减少了界面开发的周期,增加了可视化系统的可维护性。  结论  该方法能够成功应用于舰船能量管理的可视化系统,是比较理想的图形界面解决方案,具有较高的推广应用价值。     

无人潜水器及其动力系统技术发展现状及趋势分析

介绍了国外典型的UUV及动力系统的发展概况,论述了UUV将在未来海洋资源开发和竞争中发挥重要作用;燃料电池、热气机将是未来UUV动力系统发展的主要方向;采用Li+SF6的金属燃料化学反应或蓄热材料为能源的热气机系统,具有较高的能量密度,无排放物、可满足UUV的超大潜深工作要求,是未来UUV的理想动力系统.     

船舶喷水推进技术发展

  目的  喷水推进船舶的阻力性能与常规船舶有着很大的不同,喷水推进器流道的存在会改变船舶尾部流场,对船舶阻力性能有着很大的影响。  方法  以FA1型三体船为计算模型,利用CFD软件STAR-CCM+,将喷水推进器流道看作附体,对比研究安装不同进流角喷水推进器流道前后船舶尾部流场变化。通过对比流道表面压力分布、船体流线的变化,阐述船舶阻力以及阻力成分产生变化的机理。  结果  结果表明：STAR-CCM+可以实现对于船舶阻力性能的预报;喷水推进器进水流道的安装会增大船舶阻力,主要为压差阻力的增大。  结论  对进水流道倾角的优化可以增进喷水推进船舶的阻力性能。     

船舶电力推进未来发展方向

在对船舶电力推进技术简要介绍的基础上,着重阐述其未来发展前景,并指出能源多样化、推进器新颖化以及综合模块化将成为船舶电力推进技术的未来发展方向。     

船舶电力推进系统负载特性研究

随着船舶电气化程度的不断提高,船舶电力系统的控制和管理也变得越来越智能化,特别是在电力推进系统中,半导体控制技术已经得到了非常广泛的应用,其在节能、高效和高功率输出等方面显示出非常诱人的前景。现阶段的研究重点是如何有效提高电力推进系统的能源利用效率,减少损耗,因此对螺旋桨负载特性的研究显得至关重要,本文首先介绍船舶电力推进系统的特点,然后给出螺旋桨在不同工作模式下的数学模型,并通过Simulink软件对部分螺旋桨运动模式进行仿真,在一定程度上为电力推进系统性能的提高提供理论指导。     

船舶复合材料应用现状及发展趋势

  目的  在传统船用碳纤维复合材料层合板层间添加热塑性相材料能有效提升船用复合材料的抗冲击性能,为探究其冲击损伤特性,开展实验研究。  方法  使用光学显微镜观察层合板的热塑性/热固性界面,分析两相材料的结合方式;对不同结构的复合材料层合板进行低、中、高3种不同能量的低速冲击;通过超声C扫描与电子显微镜,对各试件的损伤形貌进行观测,以研究各试件的冲击响应及损伤机理。  结果  结果显示,相较于碳纤维层合板,含热塑性相的船用复合材料层合板具有更好的损伤阻抗;内部嵌膜层合板试件在冲击能量为8和12 J的冲击下,内部分层损伤分别减少了19%和39%,且受到12 J冲击后,内部结构损伤较小,完整性较好。  结论  将PEI热塑性膜嵌于内部能提升层合板的韧性,显著减少内部分层损伤,明显提升内部嵌膜层合板的抗冲击性能。     

电力推进技术下的船舶电站发展

针对电力推进技术在民用和军用船舶领域的发展趋势,提出了以该技术为背景的新型船舶电站系统集成技术和关键设备研制技术所面临的挑战和发展契机。     

船舶推进节能技术研究与进展

随着船舶燃油价格的上涨,船舶节能技术得到了广泛的关注,本文旨在介绍国内外船舶推进与节能方面的研究与进展。其中包括优秀船型的研究、开发附加流体水动力节能装置、新型高效推进器以及一些特殊船舶节能技术的研究。重点介绍了非对称尾船型、双尾鳍船型、可调距螺旋桨、对转螺旋桨、桨后自由旋转助推叶轮、舵附推力鳍以及一些特殊船舶推进节能装置的研究与应用等。     

船舶磁流体推进技术研究

本文叙述了船舶磁流体推进技术的发展概况、工作原理及工作特点，设计了常导直流磁流体推进的单体小水线面水翼复合型船试验模型，此进行了详细的试验研究，得到了有益的试验结果。