大型舰船发电机快速功率控制方法研究

传统方法设计的控制器,分配发电机功率时忽略了有功功率和无功功率的差异性,较差的自适应性使控制效果达不到预期,因此研究全新的大型舰船发电机快速功率控制方法。该方法根据大型舰船发电机快速运行功率追踪结果,设计滑模变结构控制器,分配发电机有功功率和无功功率,实现对快速功率的控制。实验结果表明,与传统方法相比,此次研究的方法能够精准控制信号,维护大型舰船发电机的使用安全。     

无刷同步发电机数字励磁控制技术的软件实现

数字励磁控制技术以其高灵活性的特点在同步发电机励磁系统中获得了广泛的应用。本文以数字励磁控制器为基础,研究一种无刷同步发电机的数字励磁控制技术,详细介绍了数字励磁控制的软件实现,包括主程序、A/D转换、信号滤波、控制调节、系统保护等程序的实现过程,同时增加了软件的可靠性设计部分。将软件烧写至数字励磁控制器中进行了模拟实验,实验结果表明软件设计的正确性和有效性。     

柴油发电机组H_2励磁控制器的研究

船舶电力系统电压的稳定性主要取决于船舶电站同步发电机调压系统的电压响应特性.为了抑制负荷扰动的影响,提高同步发电机调压系统的动态性能,将H_2控制理论应用于同步发电机调压系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H_2控制问题.首先分别建立相复励装置和无刷励磁同步发电机的数学模型,然后建立采用H_2励磁控制器的同步发电机调压系统的数学模型.针对外部干扰和模型的不确定性,H_2励磁控制器的设计可以归结为混合灵敏度问题.在分析同步发电机模型不确定性的基础上,合理地选取加权函数,通过解Riccati方程,得到H_2励磁控制器.计算机仿真结果表明:设计的H_2励磁控制器,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性能和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统电压的稳定性.     

基于参数自适应方法的同步发电机双模糊逻辑励磁控制

为了克服常规PI和PI+PSS控制器在时变系统中的缺点,设计了一种新型的同步发电机参数自适应的双模糊逻辑励磁控制器,即基于同步发电机每个瞬间的速度偏差及加速度偏差,电压偏差及电压偏差的微分,按照相平面上的标准模糊隶属度函数构建双模糊逻辑控制器.运用Simulink分别对基于参数自适应的双模糊逻辑控制器和常规PI、PI+PSS控制器在同步发电机励磁系统中进行仿真,结果表明,基于参数自适应方法的双模糊逻辑控制策略在励磁系统中具有较好的控制性能.     

舰船分散励磁电力系统的数学模型分析及鲁棒性设计

随着船舶工业技术的不断发展,不仅舰船的动力性能有了非常显著的进步,而且舰船的自动化水平不断提高,船载用电设备的数量和质量也不断提升。为了满足日益增多的船载用电设备的需求,舰船电力系统成为当前舰船领域的研究重点。针对舰船分散励磁电力系统,建立电力系统拓扑模型和励磁模型,结合传统的电力系统结构,设计了一种基于PID控制技术的电力系统控制器,该控制器对改善舰船分散励磁电力系统的鲁棒性和稳定性有重要的作用。     

神经网络PID控制在船舶励磁系统中的应用

随着电力系统的发展,对其动态和静态性能的要求变得越来越高,常规PID励磁控制器已难以满足工业上的要求。为此,设计了一种新型的基于BP神经网络的PID控制器,即将常规的PID控制与神经网络优点相结合。本文分析了同步发电机的励磁控制系统的数学模型和神经网络PID控制器的结构、工作原理和作用,并使用Simulink将神经网络PID控制器应用到同步发电机励磁系统中进行仿真,将结果与常规PID控制器的仿真效果作出对比。由仿真曲线结果得出,神经网络PID控制器具有更好的控制特性,对今后的应用研究提供了较大的参考价值。     

基于LMI理论的舰船电力系统稳定器的设计

针对舰船电力系统的模型和干扰的不确定性，本文利用不确定性线性系统的鲁棒H∞控制理论，建立了船舶电力系统的数学模型，并在电力系统控制器的设计中引入了状态反馈H∞控制方法，从而便可应用线性矩阵不等式（LMI）方法求解控制器的解。仿真结果表明，基于H∞控制理论控制发电机的励磁控制能适应电力系统的各种干扰，提高了船舶电力系统控制器的稳定性。     

船舶发电机组的励磁系统模糊PID控制研究

本文针对励磁系统的经典PID算法需要被控对象的精确模型、在非线性系统中的性能不够理想这一缺点,分析了船舶柴油发电机组的控制。结合模糊控制和经典PID控制,设计同步发电机励磁系统的模糊PID控制器.模糊推理机的输入为船舶发电机端电压的偏差及其变化率经模糊化处理后的模糊量。在Matlab环境下进行仿真,结果表明模糊PID控制器使发电机的端电压更加稳定,具有较好的静态和动态性能。     

船舶柴油发电机组的模糊控制及其优化研究

针对船舶柴油发电机组励磁系统非线性、强耦合的特点,设计了励磁系统的模糊PID控制器,该控制器由模糊控制器和PID控制器并联而成,将船舶发电机端电压的偏差及其变化率经模糊化处理后的模糊量作为模糊推理机的输入。由于模糊PID控制器的设计具有较强的主观性,且其隶属度函数对控制器的性能影响较大,因此确定ITAE指标函数最小的目标,针对此目标采用蚁群算法对模糊控制器的隶属度函数进行优化。在Matlab环境下对柴油发动机和发电机的控制进行了仿真,仿真结果表明,蚁群算法优化隶属度函数后的模糊PID控制器使发电机的端电压更加稳定,具有较好的稳态和动态性能。     

基于LMI的舰船电力系统鲁棒H∞建模方法研究

基于鲁棒H∞控制的方法,提出并建立了3台发电机并联运行工况下舰船电力系统的数学模型.介绍了鲁棒控制的线性矩阵不等式LMI(Linear Matrix Inequality)算法,利用该算法设计了状态反馈控制器,并对含有该控制器的系统进行了仿真研究.     

一种无变频器式舰船交流电力推进系统稳态特性分析

为提高舰船电力推进系统功率密度,降低振动噪声,提出了一种基于永磁同步电机的无变频器式舰船交流电力推进系统。该系统将永磁同步电机作为推进电机,原动机与电励磁发电机直连,发电机与推进电机通过电缆直连。通过原动机调速实现推进电机转速调节,通过发电机励磁调节实现推进电机电压调节。建立了该电力推进系统静态数学模型,推导了系统主要电气量与发电机励磁电流及推进电机负载转矩间的函数关系,分析了系统的静态稳定性条件,分析了不同转速工况下和电机参数匹配条件下各电气量随发电机励磁电流的变化规律。数字仿真结果验证了所建立的静态数学模型及理论分析结果的准确性。     

船舶同步发电机励磁控制器的研究

作为同步发电机励磁系统的重要组成部分,励磁控制器对船舶电力系统的安全、稳定运行起着十分重要的作用。本文选用dsPIC(数字信号控制器)作为控制核心,研究了基于dsPIC30F6014的励磁控制器主要功能模块的硬件、软件设计。最后,利用MATLAB中SIMULINK仿真平台对励磁控制系统进行了仿真。     

混合H2/H∞励磁控制器在船舶同步发电机组并联中的应用

为了提高船舶电站同步发电机励磁系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能,提高并联运行的发电机组的无功分配性能,将混合 H2/H∞控制理论和线性矩阵不等式(LMD方法应用于同步发电机励磁控制系统的设计,将同步发电机励磁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(LMD方法所设计的混合 H2/H∞励磁控制器能在考虑模型不确定性的情况下,有效地提高了系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能,改善了船舶电力系统的调压的性能.     

一种基于LMI的鲁棒励磁控制器的设计

基于LMI方法设计了单机无穷大系统的鲁棒H∞励磁控制器,由于采用△Vt和△Pe作为输出反馈的反馈输入变量,设计的控制器在提高系统稳定性的同时,使发电机端电压在遭受扰动后的变化特性也得到了明显改善.     

船舶动力定位用六相永磁无刷直流电机系统控制器设计

船舶动力定位用六相永磁无刷直流电机系统的控制模型具有多变量耦合性,采用传统的模糊控制方法容易出现超导误差,提出一种基于模糊PI双控制的船舶动力定位用六相永磁无刷直流电机系统控制器设计方法。在励磁电流变化较大下,易导致控制误差较大,运用模糊控制进行发电机转子励磁控制,提高船舶动力定位用的直流电机系统无损功率,发电机采用交流励磁机进行电流整流控制。在励磁方式作用下,设有整流变压器控制交流副励磁机防止电压突变,即误差较小时,采用PI控制方法进行电机优化控制。最后进行控制器的整体结构设计。测试结果表明,采用该方法进行电机系统控制器设计,电机的输出增益较大,稳定性较好。     

同步发电机自励装置的残压起励方式研究

在传统同步发电机自励装置残压起励原理的基础上,设计了一种残压起励控制器。在发电机输出电压大于3.5 V时,使发电机迅速建压,最终进入发电机的稳定励磁调节状态,维持发电机输出电压的稳定。文中介绍了残压起励控制器电源和控制部分电路的原理,并进行了模拟试验,试验结果表明了该残压起励控制器有效性。     

舰船电力推进系统建模与稳定性研究

电力推进系统主要由发电机、配电器、驱动电机和螺旋桨等部件组成,相对于传统的燃油驱动系统,电力推进系统灵活性更高,稳定性也更好。本文研究的目标是提高舰船电力推进系统的稳定性,建立电力推进系统的各部件数学模型,设计了电力推进系统的电机稳定性控制器,并对伺服电机在瞬时冲击下的稳定性进行了仿真。     

神经网络理论在独立电力系统励磁控制中的应用

根据发电机励磁控制的任务,本文基于神经网络理论提出了一种新的励磁控制器的设计方法,针对单机一静态负荷载模型进行了数字仿真研究结果证明了所提方法的正确性。     

舰船中压直流综合电力推进系统设计及稳态分析研究

论文针对目前备受关注的舰船中压直流综合电力推进系统(简称舰船MVDC系统)进行设计及稳态分析研究。舰船MVDC系统设计分为两步:其一,结合需要系数法及发电机容量、台数确定原则,进行系统电源设计;其二,通过研究IEEE 1709标准以及船舶电力系统相关设计标准,提出舰船MVDC系统基本设计原则,并结合系统电源设计结果,完成系统结构设计。在系统设计的基础上,建立系统潮流计算数学模型;并基于直流牛顿拉夫逊法进行改进,提出舰船MVDC系统的交直流混合潮流计算方法,进行系统稳态分析研究。研究结果表明,论文所提出的系统设计方法及交直流混合潮流计算方法,适用于舰船MVDC系统。     

无刷励磁系统灭磁发电机电压泵升分析

为了研究发电机过电压保护设定值在灭磁过程中对发电机本体及其关联设备的影响,本文通过发电机端口电压得到发电机所需励磁电流,考虑发电机电感负载,分析了电机中旋转整流器的换相过程,得到励磁机励磁电流、励磁磁势及旋转整流直流侧电压表达式。在对无刷励磁机以及发电机的分析基础上,研究了发电机关联整流器晶闸管封脉冲,励磁机紧急灭磁的暂态过程,为发电机及关联整流器设计或相关保护器件的选择提供了理论指导。