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.     

船舶发电机组软同步相位差双通道检测方法

相位差检测是实现船舶发电机组软同步并车的关键技术之一.针对当前常规脉冲信号检测方法无法应用于软并车相位差检测的问题,提出了综合运用脉冲信号采集技术和数据处理技术的双通道相位差检测方法,该方法可基于现有的硬件条件实现相位差的准确检测和方向识别.通过实验验证,该方法可靠、有效,可以满足发电机组软同步并车的要求.     

船舶电站可控硅励磁系统H∞控制器的研究

船舶电站电压的稳定性主要取决于同步发电机调压系统的响应特性。为了抑制负荷的扰动，提高系统的动态精度，将H∞控制理论应用于可控硅励磁系统的设计，将可控硅励磁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，应用H∞控制理论设计的控制器能有效地提高系统精度和抗扰动能力。     

应用于船舶电站的同步发电机电压调节系统设计

随着船舶电气化程度的提高,各种通信导航设备都离不开电力的供给,为满足每个设备的额定电压要求,要求电网能够根据需要提供不同的电压。而船舶电站作为整个电力网络的核心,其内部同步发电机需要根据电网的负荷变化自动实现电压的调节,这对每个设备的稳定工作至关重要。本文介绍同步发电机的调压原理,建立励磁调压模型,并在此基础上利用先进的PID控制算法实现智能电压调整,极大地提高了电站系统的稳定性。     

以太网在船舶电站中的应用

结合目前现场总线在推广应用中出现的问题和以太网的发展态势，分析了以太网作为通信标准的必要性，以及以太网用于工业上的设计要求。详细介绍了基于以太网的控制网络AutoNet的三种关键技术；分布式数据库的高速刷新相等技术；工业以太网技术；数字信息平台管理技术。然后介绍了应用该新技术的船舶电站节点模块设计方法，并根据其发电机组并车的基本条件，以示意图方式介绍了电压电流测量电路，频率及相位测量电路和发电机组并车控制电路。最后简单介绍了与上位机的连接，并展望了以太网在船舶电站中应用的前景。     

浅析船舶电站自动化

本文主要介绍了船舶电站自动化的功能、原理和使用，并结合我公司在建的38500DWT化学品／成品油船（D）型1#船的电站调试工作，分析和解决了其中出现的一些问题。     

基于LabVIEW的船舶电站实时监控系统

基于LabVIEW虚拟仪器开发平台，设计了一种船舶电站实时监控系统。系统采用工控机和单片机两级控制模式，通过Modbus通信协议实现两级之间的实时通信，完成对船舶电站柴油发电机组的监控。给出了监控系统的具体实施方案，详细讨论了船舶电站实时监控程序的编制要点。该监控系统界面友好，功能完善，可视性强。这种基于LabVIEW将工控机与单片机有机结合的方法，是一种开发智能化图形监控设备的有效途径，在现代舰船电站智能控制设计中具有实用价值。     

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.     

船舶中频电站监控系统研究

分析了船舶中频电站电量测量、自动同步合闸并车这两大关键技术难点,提供了基于ARM和CPLD技术解决这些难点的方案,并且给出了运用此方案的船舶中频电站监控系统实例,该方案的成功实施保证了系统实现中频电站的自动控制、调频调载、测量报警显示等功能,使得电站自动控制适用领域更广。     

船舶自动舵控制算法仿真测试平台

为了方便科研人员进行船舶运动控制算法研究,采用Visual Basic 6.0开发了一套基于Norrbin六自由度非线性船舶运动数学模型的船舶自动舵控制算法仿真测试平台.该平台提供了标准的输入、输出数据接口,用户据此编写航向保持控制算法,不限编程语言和控制算法类型.大量的航海计算、船舶运动数学模型、海况干扰、海图显示、曲线显示、航线规划、报警等程序由测试平台给出.测试结果可与内设算法进行比较,并以简易海图、数字、曲线、综合性能指标的形式显示.以自行设计的航向保持PD控制器作为外接控制器对本系统进行测试,结果令人满意.本测试平台具有界面友好、简洁易用、成本低廉的优点.     

船舶动力装置冷却水系统的可靠性分析

航运单位在船舶更新换代和业务扩大的时候,必须考虑到船舶动力装置和系统的最优化选择。在进行最优化选择时就要对船舶动力装置和系统的可靠度进行综合技术评估,并做出正确的判断和选择。通过对营运船舶的动力装置冷却水系统可靠性进行分析,并与其他冷却水系统进行比较,最后指出在选择船舶动力装置和系统时不要盲目地追求经济性而忽视可靠性。     

含轴带发电机的船舶电站协调控制

船舶电站运行工况复杂,对供电系统运行的安全经济性要求较高,采用主机驱动的轴带发电机具有较好的节能效果。轴带发电机与辅助发电机并网运行时,馈电主开关之间必须进行综合协调控制,才能确保有序的连续供电。本文重点对含轴带发电机的船舶电站协调控制进行研究,结合某船复杂的运行工况和机组特性,制定出整船电站系统协调控制策略,经过验证,该船各种工况下功率分配满足要求,主开关控制策略设置合理,电站系统能够安全可靠运行。     

船舶发电机调压非线性特性对发电机并联运行性能的影响

船舶电站发电机的调压特性对多机并联运行性能有很大影响,而且发电机实际运行时的调压特性又不同于理论上的特性,具有非线性的特征,从这个角度出发,探讨发电机调压特性对多机并联运行性能的影响。     

具有电力系统稳定器的船舶发电机励磁设计

为改善船舶电力系统的稳定性能,提出了在具有自动电压调节器的船舶发电机励磁系统的基础上,加入电力系统稳定器的新方法.电力系统稳定器是通过进一步控制发电机励磁系统提高电力系统稳定性能.电力系统稳定器的信号输入采用了转速、频率或电功率,从而提高了系统的阻尼,这是一种提高小信号稳定性能行之有效的方法.通过对具有电力系统稳定器的船舶发电机励磁系统稳定性的分析和仿真,得到了比较满意的效果.     

船舶推进电机的效率优化控制

利用考虑铁损的推进电机等值电路模型,通过数值计算方法寻找推进电机不同转速及负载下对应的最佳效率.改进了恒磁通的传统矢量变频控制方法,以实现电机最小能量损耗;探讨了节能运行控制方法的适用范围.仿真实验数据表明,改进后的控制方法可在相当宽广的运行区域内提高电机的运行效率,并保证系统不损失动态响应特性.     

舰船电力系统自动准同期并网装置的设计

自动准同期装置是为实现同步发电机快速并入舰船电力系统而设计的专用仪器,它能控制发电机快速满足准同期条件,从而实现准确、安全并网.本文探讨了发电机安全并入电网所需的准同期条件,并详细介绍了自动准同期装置的原理以及软硬件设计.设计中采用MCS-51系列单片机构成最小系统,应用大规模可编程逻辑器件简化逻辑设计,从而设计出具有智能化的并网设备.该装置已经形成产品并投入使用,效果良好,具有很高的推广价值.     

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。     

基于虚拟仪器的舰船动力装置振动测量系统开发

以虚拟仪器LabVIEW为平台选择振动测量系统硬件,研制舰船动力装置振动测量系统,实现对舰船动力装置振动监测与分析的功能。通过与比利时LMS公司振动测试系统的对比振动测量分析试验,验证了基于虚拟仪器振动测量系统在其精度、功能和稳定性等方面均能满足测试分析的技术要求。