船舶电站系统建模与仿真

为了实现船舶电站的运行分析和故障仿真,建立柴油机、船用发电机和负载的数学模型,并在此基础上运用MATLAB/Simulink技术完成船舶电站仿真系统.仿真结果表明,发电机输出信号稳定,能够满足船舶电站动、静态运行分析的需要.该系统能够实现船舶电站自动控制的仿真运行,对船舶自动化电站的运行分析具有重要的理论价值和实用意义.     

船用柴油机组调速系统仿真研究

模拟电力系统的模拟研究中,柴油机及其调速系统直接影响系统机电暂态过程的准确性,对于判别系统受到大扰动后的暂态稳定和受到小扰动后的静态稳定性具有重要意义。从电站柴油发电机组的运动方程出发,在柴油机及其调速器数学模型的基础上,利用数字仿真计算机实时计算模拟转矩指令,用以控制一套高性能交流调速系统,从而实现电站柴油发电机组中柴油机及其调速器与系统转动惯量的数模混合模拟。实验表明,该模拟系统通用性强,响应速度快,准确性较高。     

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.     

船舶电站负荷扰动下动态建模与仿真

船舶电站受到大扰动后,系统的结构或参数将发生较大的变化。本文设计并建立了电站柴油机系统、负载静态和动态计算、发电机及励磁调节系统的数学模型;依据有限容积法模型建立了电站柴油机仿真的实时算法,从恒定阻抗法、电动机机电暂态过程动态特性、负荷的静态特性三方面对船舶电站负荷进行归类计算,提高了负荷的动态和静态仿真性能;励磁系统采用三阶模型进行建模。通过matlab/SIMULINK进行了系统的稳态和暂态仿真建模,并用Visual Basic语言在Windows 2000操作系统上开发了仿真模型的算法和人机对话界面系统。     

船舶轮机控制与管理一体化系统

本文介绍了我国自行开发研制的船舶轮机控制与管理一体化系统，并对其可靠性进行了理论分析。该系统由主机遥控、自动电站、油水与压载自控、船舶浮态自控、监测调控及轮机管理中心等子系统组成。其体系结构为控制级、操作级和管理级三级结构，由舰船２＋实时网联网。该系统利用网络实现了多重冗余设计，以计算机实时仿真系统取代了传统的控制系统与柴油主机、发电机组的陆上联调与配机试验。     

船用柴油发电机组及其调速系统的动、静态仿真

根据船用柴油机及其调遣系统运行特性，设计了一套数字—物理混合仿真装置，该装置能较好地模拟船用柴油机及其调速系统动、静态特性，为船舶电站的设计、研制和运行提供了有效的试验手段。     

基于双PWM变换器的轴带发电系统控制策略研究

本文提出了一种由双PWM变换器构成的新型轴带发电系统控制策略,其整流侧将轴带发电机发出的电压、频率变化的交流电变换为直流电;逆变侧采用虚拟同步发电机控制策略,使逆变器具有与柴油发电机相似的输出下垂特性和电气、机械特性,保证该轴带发电系统能与常规的柴油发电机组长期稳定并联运行。在MATLAB/Simulink环境下搭建了该新型轴带发电系统的仿真模型,对其与柴油发电机组的并联运行进行了模拟,对模型中转动惯量对系统的影响进行了分析,验证了该控制策略的可行性。     

船舶轴带双馈发电机独立运行特性仿真研究

介绍了船舶轴带双馈发电机的数学模型和控制方法,研究了其与PPU配合应用时,船舶轴带双馈发电机独立运行的控制策略,在Matlab/Simulink环境下,搭建了船舶轴带双馈发电机独立运行的系统模型,对轴带双馈发电系统的控制特性进了仿真和分析.仿真结果表明：在独立运行时,船舶轴带双馈发电机具有很好的电压跟随性和频率稳定性,当转速变化和负载变化时系统具有良好的动态特性和静态特性.     

基于给水泵内特性的给水管路系统建模方法研究

针对给水控制系统的建模应用,介绍了一种基于给水泵内特性的给水管路系统建模方法.传统的基于给水泵特性曲线的建模方法只能模拟静态特性,而基于给水泵内特性的建模方法能够同时模拟给水管路系统的静态和动态特性,为给水控制系统的设计提供了仿真验证对象.根据动量矩定理以及翼栅分析理论建立了基于给水泵内特性的给水管路系统数学模型,采用VC++6.0编制了仿真程序,利用龙格库塔法对数学模型进行解算.通过对给水管路系统典型工况的仿真试验对该数学模型以及建模方法进行了验证.仿真试验结果表明,该建模方法能够正确模拟给水管路系统的静态与动态特性,具有一定的应用价值.     

船用自动化柴油发电机的发展远景

本文叙述了船舶自动化电站中柴油发电机组控制的现状和发展远景,高增压柴油发电机组动态性能的改善,并联运行柴油发电机组之间动态稳定性的解决以及不停电供电系统的应用。提出了采用标准的多功能电子调节系统,以适应各种不同的要求,并介绍了美国《Дина-Ⅳ》电子系统的功能和结构图。     

物探船电站系统的供电分析和配电控制

本文根据物探船电站系统中采用轴带发电机组和柴油发电机组共同供电的实际，介绍了主配电极分A、B两组汇流排供电装置及其在各种工况下的供电分析、并车方式和配电控制。     

船舶电站联合发电运行研究

针对船舶电站的多种发电方式，即柴油发电机组、废气涡轮发电机组和轴带发电机组发电方式建立了动态数学模型，然后以仿真形式对它们之间的联合运行从节能、供电可靠性和动力装置可靠性方面进行了研究。结果表明，采用柴油发电机组、变流型轴带发电机组和废气涡轮发电机组的联合运行可以有效地节能，同时也提高了供电可靠性和船舶在紧急状态下的安全性。     

充电发电机励磁系统的设计与研究

介绍一种基于单片机C8051的充电发电机数字励磁调节器的设计与研究.详细分析了数字励磁调节器的硬件组成和软件构成,具有电路简单、可靠、配置灵活等优点.数字励磁系统的应用,实现了对蓄电池的三级式充电控制,使得蓄电池的充电效率更高,也增加了蓄电池的使用寿命,优化了发电机组间无功功率的分配,增强了机端电压的动态静态指标.通过仿真可以看出,数字励磁系统的采用大大提高了电力系统的稳定性.     

S/D转换器的测试

本文着重介绍了Ｓ／Ｄ转换器在控制系统中应用的测试方法，用计算机、高精度Ｄ／Ｒ转换器、标准ＩＣ＾９Ｓ和ＳＣＯＴＴ变压器构成自整角机模拟信号源。该信号源不仅可以输出静态度数据，而且可以对角度输出进行等速、正弦、方波、三角波调制，对影响系统静动态特性的Ｓ／Ｄ转换器主要静态和动态参数进行分析并提出了对各参数的测试方法。     

舰艇发电机组建模仿真及稳定性研究

论文在归纳总结舰艇发电机组数学模型和基本原理的基础上,应用Matlab/Simulink仿真软件,搭建了舰艇发电机组的仿真模型,包括柴油机、调速系统、同步电机、励磁系统及静态负载的模型.舰艇发电机组中的柴油机调速系统和励磁控制系统是相互耦合,论文建立的仿真模型对这两个变量进行协调控制.在此基础上对模型的静态、动态稳定性方面做了研究.仿真结果表明所建模型基本符合GJB要求.该模型可为舰艇发电机组系统的深入研究提供借鉴.     

轴带双馈发电机的空载并网控制和功率解耦控制仿真研究

对船舶轴带双馈发电机的数学模型和控制方式进行了详细探讨,研究了船舶轴带双馈发电机的空载并网控制和功率解耦控制两种控制策略,并在Matlab／Simulink环境下,搭建了两种控制模式下的双馈发电仿真系统,对轴带双馈发电系统的相关动态和静态特性进行了仿真利分析。结果表明：轴带双馈发电机在空载并网控制模式下具有良好的跟随参考电压特性,在功率解耦控制模式下具有良好的功率解耦特性,对有功功率和无功功率给定能够快速响应,稳态误差被控制在较小范围内。     

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.     

基于Matlab/Simulink的低功率汽轮发电机组系统仿真研究

针对一种低功率汽轮发电机组进行仿真研究，建立了汽轮机、发电机、冷凝器等设备以及水和水蒸汽热力计算的数学模型，建模以单通道、一维集总参数模型为基础，仿真模型的建立基于Matlab7．0／Simulink6．0。针对汽轮机甩负荷、冷凝器常见故障以及外部蒸汽机动性变化时汽发电机组的准稳态特性进行了仿真计算。计算结果表明，所得到的结论基本符合理论分析及现有的科技资料。论文的目的是希望建立一个能够描述低功率汽轮发电机组基本热力特性的仿真模型，展开系统的准稳态及动态特性等基础性研究工作，为热力系统的定量化设计提供分析手段。     

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.     

船舶自动化电站模拟器系统

阐述了最新研制开发的船舶自动化电站模拟器主要组成及功能原理。其基本功能是:操作控制的模拟功能,机组的安全保护功能,电站、拖动系统仿真功能,教学考评功能,与整个轮机模拟器联网的扩展功能。电站监控系统具有配电屏面监视、机舱监控、电力系统实时监视及控制4部分功能,并有运行参数动态监视,报警的记录及打印功能。