变速恒频双馈型船舶轴带系统试验平台的设计

针对变速恒频双馈型船舶轴带电机的特点设计了一套基于DSP的电压型交直交变速恒频双馈型船舶轴带电机试验平台。结合变速恒频双馈型船舶轴带电机的特点,在平台上实现了轴带系统不同运行模式下的试验,并对相关试验结果进行对比分析。试验结果表明,变速恒频双馈型船舶轴带系统具有良好的动态和稳态性能,其系统输入输出功率因数可调,可以有效地控制和调节轴带电机发电时的输出电功率或电动时的输出轴功率。     

船舶电动系统中双馈异步发电机的故障分析

风电机组的研究已经转向电网故障下的穿越运行,过去的风电机组的变速恒频运行已经无法满足风电机组的发展要求。目前,研究最为广泛的是适应电网故障下运行的基于双馈异步发电机风电机组的控制策略及模型、电网故障下对双馈异步电机组的持续运行控制策略及电网故障对双馈异步电机组的影响和保护策略。同时,学术界已经开始着手不对称故障的研究。本文从理论到实践全方位着重进行双馈异步电机系统在对称和不对称故障下持续运行的研究,主要包括三相定子静止坐标系的建立、不平衡电网电压下双馈异步风电机组的运行评估和建模及严重对称电压骤降时的双馈异步电机组的控制及保护措施。     

船用双馈发电控制策略研究

本文研究了双馈异步电机变速恒频在船舶轴带发电系统中的方法和控制策略。在分析双馈电机数学模型基础上,给出一种对双馈发电机定子侧电压有强化控制效果的控制策略,最后用仿真软件实现了系统动态仿真。     

基于误差回馈机制的船舶机组电压鲁棒性研究

针对原有船舶机组电压鲁棒性的分析方法分析结果精度较低的问题,设计基于误差回馈机制的船舶机组电压鲁棒性分析方法。采用单机模型进行船舶机组电力数学模型的构建,对电压功率进行多次运算,保证机组电压模型的完整性。获取反馈系数,并代入机组电压数学模型中,得出机组电压矩阵。通过SMES控制原理进行机组电压控制,结合反馈系数,求得机组电压鲁棒性数学模型。将机组电压带入模型中,完成分析。至此,基于误差回馈机制的船舶机组电压的鲁棒性分析完成。设计对比实验,通过对比分析误差产生次数与处理情况体现分析精度。与原有鲁棒性分析方法相比,此方法误差产生次数更少,处理更加及时。由此可见,此方法更有效。     

基于神经网络的船舶电站频载模糊控制方法研究

为改善船舶电站的动态和稳态性能,本文提出基于神经网络的船舶电站频载模糊控制方法。分别对船舶电站的频率和功率变化情况进行监测,并保存监测数据,通过与正常频载范围进行对比,计算出频载模糊控制量;在此基础上,结合模糊控制原理和神经网络推断逻辑设计电站频载控制器,通过调整单机频率和解列电站频载的方式实现对船舶电站的频载控制。通过实验对比可知,无论频率角度的控制还是功率角度的控制,所提方法的控制性能始终优于传统控制方法。     

矢量控制异步发电机对输出功率的响应分析

建立绕线式异步电机矢量控制变速恒频发电系统的分析模型,研究该系统对输出功率的动态响应特性。通过理论推导,在MATLAB中编写S-Function建立绕线式异步电机矢量控制变速恒频发电系统数学模型。并结合具体参数算例分析输出功率动态调节情况下的系统动态响应波形,表明矢量控制的有效性及控制模型合理性。     

基于模糊控制的船舶电站频载控制仿真

频率和功率是船舶电站电力品质的重要指标.为了改善船舶电站的动态和稳态性能,分析了船舶汽柴并车型电站频载控制的原理和现状,构建了船舶汽柴并车型电站频载控制系统的模型,采用模糊智能控制策略对频载控制进行了改进.在matlab7.O/sinmulink4.1环境下对频载控制系统进行了仿真研究.结果表明,对于汽柴并车型电站,该模糊频载智能控制器较常规频载控制器具有更好的动态和稳态性能.     

船舶电网暂态电压稳定性控制研究

传统的船舶电网暂态电压稳定性控制方法控制效果不明显、针对性差,不适用于大扰动电压稳态分析。基于传统方法提出一种新的船舶电网暂态电压稳定性控制方法,通过研究时变特征来确定船舶综合电网暂态电压失稳特征,确定船舶电网的稳定流形和不稳定流形,建立数学模型分析船舶电网暂态电压稳定性失稳边界时变特性,根据评价特征根和状态变量的相关因子来控制船舶电网暂态电压稳定性。结果表明,提出的方法能够很好地解决大扰动电压稳态分析问题,适合控制复杂的船舶电网暂态电压稳定性。     

双馈电机变速恒频风力发电技术概述

文中简要介绍了双馈电机变速恒频风力发电系统的基本结构和运行原理,对双馈电机变速恒频风力发电技术进行了概述,其中包括交流励磁电路拓扑、控制策略、并网控制,展望了双馈电机变速恒频风力发电技术的发展趋势.     

船舶电力推进永磁同步电机SVM-DTC控制系统优化

针对船舶电力推进永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制系统存在较大转矩脉动问题,论文提出了一种基于双PI的空间矢量调制(SVM-DTC)直接转矩控制新策略。该控制策略通过空间矢量调制合成电压矢量,代替传统开关表与滞环比较器,采用两个PI调节器分别对电压矢量角度与幅值进行控制,在保持系统结构简单的基础上,显著地减小转矩脉动,具有较强的鲁棒性,改善了船舶电力推进系统中永磁同步电机的稳态性能与动态性能,优化效果明显。仿真结果证实了该控制策略的有效性。     

直流组网的船用变速异步发电系统建模和仿真

作为船舶直流电站核心设备之一,可独立运转的变速异步发电系统控制至关重要。采用非线性补偿设计解耦控制器的转子磁场定向控制,并根据电压控制原理设计电压外环和磁化电流外环,构建船用变速异步发电系统的控制模型,在变速和变负载下对其进行仿真,实现了系统的变速运行和电压恒定。     

船舶轴带BDFG并网控制及其锁相环

针对传统的控制方法下电机输出电压幅频不稳定的问题,提出一种无刷双馈电机(Brushless Doubly-Fed Generator, BDFG)定子电压矢量控制的方法来改善发电机输出电压幅频的稳定性;为确保相位的一致,利用锁相环技术对电网电压相位进行监测来实现发电机电压相位跟踪控制,从而实现轴带无刷双馈电机与船舶电网并网运行。在MATLAB/Simulink中进行仿真试验,其结果表明:该控制方法对于改善无刷双馈电机输出电压的稳定性与相位跟踪具有一定的控制效果,并且能够实现轴带无刷双馈发电机与船舶电网并网运行。     

双馈风力发电机组电磁兼容问题探讨

本文就双馈式变速恒频风力发电机组常见的电磁干扰问题进行了分析和测试,并通过针对性的整改保证了机组的正常运行。     

基于自抗扰控制技术的船舶航向自动舵控制方法研究

本文基于线性Nomoto船舶运动模型,以传统PID控制器为基础,考虑到船舶自身状态和外界未知干扰对船舶航向系统的影响,对船舶航向自动舵控制系统引入自抗扰技术,建立以自抗扰控制方法为基础的船舶航向控制系统。最后利用Simulink仿真软件搭建系统的仿真模块,对改进的船舶航向控制系统的性能进行仿真验证。结果表明该方法具有较强鲁棒性、抗干扰性,解决了超调性与快速性之间的矛盾。在应对海上复杂的环境时有良好的动态性能和稳态性能。     

基于动态面控制方法的船舶动力定位控制

随着经济全球化的发展,人们对海洋资源的开采和利用逐年加深,在开采过程中需要在船舶上进行数据采集,保证船舶的稳定性对研究海洋资源具有深远的意义。本文通过引入动态面控制算法,利用动态面控制技术为动力定位船舶设计控制系统,每一步使用一阶积分滤波器来评估虚拟控制输入的导数,仿真结果显示与传统的backstepping方法相比减低了计算的复杂度,增强了鲁棒性。     

一种新型舰载独立变速恒频恒压发电系统的研究

建立一种变速恒频恒压发电系统模型，此发电系统适用于采用电力推进的船舶。该系统以双馈电机为主发电机，同步电机作为励磁机，不仅对电网中的无功功率冲击做动态补偿，改善电网的工作状况，而且功率较大，使整个发电系统尽可能简单，可靠。     

两种新型调速方式在船舶电站中的应用前景分析

介绍使用恒频方式和下垂-恒频混合方式进行调速的原理,并结合船舶电站的特点,将这两种新型调速方式同传统的下垂方式进行比较,分析了各种调速方式的优缺点,利用Matlab/Simulink仿真平台搭建船舶电站模型,对各种调速方式进行仿真,初步探索了在船舶电站中使用两种新型调速方式的情况.     

冰载荷冲击下的船舶推进轴系瞬态扭转振动响应分析

传统的推进轴系扭转振动响应计算聚焦于稳态响应,而传递矩阵法、系统矩阵法,可以取得满意的稳态计算结果,但无法处理冰区船舶、海洋工程船舶所遇到的变载荷、变惯量等瞬态工况。为了克服频域扭振计算方法在处理瞬态条件扭振问题的局限性,使用 Newmark 法从时域求解轴系扭转振动微分方程组,基于该算法对某船推进轴系在冰载荷作用下的瞬态响应做了数值计算。其结果表明,在冰载荷冲击下,轴系瞬态扭矩比稳态扭矩大;通过时频分析,在冰载荷作用期间,出现了明显的螺旋桨叶频激励,因此须避免冰载荷激励产生轴系扭转振动的叶次共振。 Newmark 法扭振计算结果与实船测试结果对比表明,该方法在稳态响应计算和时域曲线上都与实际测量结果基本一致,具有工程实用性。     

船舶可控硅轴带发电机系统中同步补偿器容量的确定方法

一、船舶可控硅轴带发电机控制系统轴带发电机的电压和频率在船舶航行期间随主机转速的变化而变动。另外,船舶电网负载的增加和减少也会引起电网电压、频率的变化。为了向船舶电网供给恒频、恒压的电能,可运用可控硅直流调速系统“再生技术”的原理,并通过可控硅变流器及其控制环节加以实现。目前,比较典型的可控硅轴带发电机控制系统方框图如图1所示。     

互联网环境下船舶航向数据交互式智能控制方法

互联网环境下,对船舶航向数据的控制要求高,而传统方法调节速度慢、适应性差,导致最终的航向控制效果不理想,为此提出并设计了船舶航向数据交互式智能控制方法。使用线性特征反馈航向数据中的不确切控制对象,通过整合模糊参数,确定航向数据的控制规则,再融合交互式控制算法,简化计算步骤,完成船舶航向数据的交互式智能控制方法设计。仿真实验结果表明,交互式智能控制方法具有较快的调节速度和良好的适应性能,较传统方法的调节速率高21.5%,具备极高的有效性。