柴油主机数学模型及转速控制系统仿真研究

为了便于航海科研及教学,使学生充分了解船舱各设备之间的协调工作原理及自动化功能,轮机模拟器现已得到广泛应用。在研发轮机模拟器时,建立船舶柴油主机数学模型是重点研究内容之一。本文结合轮机模拟器实际研发流程,对一体化柴油主机进行一阶及二阶滞后数学建模,并基于PID,分析其转速控制系统。     

船用三相异步电机转速分段PI控制的仿真研究

基于同步旋转坐标系对船用三相异步电机数学模型进行分析,研究其转子磁链定向矢量控制策略,为实现快速响应、提高系统动静态性能,在传统转速转矩双闭环PI控制基础上提出了外环转速分段PI控制新方法。建立Matlab仿真模型,对比分析转速分段PI控制与传统转速单参数PI控制在电机性能控制的差异性,仿真结果表明了所建电机控制模型的准确性,提出的分段PI控制新方法具有更好的控制精度及动静态调速性能,能够适应船舶各种复杂的运行条件,可增强系统鲁棒性。     

基于HHT和BP神经网络的船舶电力系统故障定位

针对船舶电力系统故障难以精确定位的情况,将Hilbert-Huang变换(HHT)和BP神经网络应用于船舶电力系统故障节点定位。首先,采集各节点电流信号,经过EMD分解得到若干IMF分量,对第一个IMF分量进行Hilbert变换得到其瞬时振幅向量。然后,将各节点的瞬时振幅向量之和作为电流信号的特征量输入到带有动量因子的BP神经网络中进行训练,利用训练好的神经网络进行故障节点定位。最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性。     

丁酸甲酯在低转速二冲程内燃机中的NOX燃烧特性

本文应用均质压燃反应器模拟了生物燃料分子丁酸甲酯在低转速二冲程内燃机中85 rpm－55 rpm不同工况下的燃烧情况,计算了反应器内NO浓度、NO2浓度以及N2O浓度随曲柄转角的变化关系,并且对NOx的反应过程进行分析。通过对相关的反应机理的研究表明,NO和NO2在尾气中的浓度随转速的降低而降低;NO在曲柄转角为350o－390o时下降的原因之一是转化为N2;NO2在曲柄转角为350o－390o是浓度下降是转化为NO,NO2在曲柄转角为390o－480o浓度上升是由NO转化而来的;N2O的浓度下降是大部分的N2O转化为N2的缘故。     

基于瞬时无功理论的谐波检测方法在UPQC中的应用与仿真

统一电能质量调节器UPQC以其诸多的优点,受到电力行业的关注。本文分析了UPQC的补偿原理,建立了基于瞬时无功理论的谐波检测数学模型,并结合UPQC的控制策略,对其进行了系统仿真。仿真结果表明,该谐波检测方法应用于UPQC,对负载产生的谐波电压和谐波电流抑制明显,能有效提高电力系统电能质量。     

重载情况下船舶及主机加速问题分析

针对目前一些船舶在恶劣海况下遇到的加速问题,以及通过转速禁区时间过长的问题,从螺旋桨匹配和主机内部设计两方面进行原因分析。围绕转速禁区功率裕度,结合相关案例,从轻螺旋桨裕度、转速禁区及MAN主机输出扭矩能力等方面入手,提出改进措施。     

船闸闸室结构的船-墙碰撞三维有限元分析

以江苏某重力式船闸闸室结构为例,采用ABAQUS软件建立船舶-闸室结构-土体三维有限元模型,对船舶撞击闸室进行瞬态动力分析,得到不同工况下的撞击力时程曲线和撞击力值等结果。研究结果表明:船舶撞击闸室的法向平均撞击力大小与船舶排水量的12次方、撞击速度的1次方、撞击角度的1次方成线性关系;将软件模拟的船舶法向撞击力数值与依据JTJ 307—2001《船闸水工建筑物设计规范》得到的计算值比较,发现规范公式得到的数值普遍偏小,低估了过闸船舶撞击力的影响。     

船舶柴油发电机转速神经网络容错控制

结合人工神经网络与智能容错控制,形成船舶柴油发电机转速神经网络容错控制。对由故障诊断后获取的特征值进行归一化处理,把经过处理的特征值作为神经网络的输入样本集,设计输出样本集,建立BP神经网络和ELMAN神经网络,用整理后的数据训练神经网络,使神经网络具有容错控制功能,并对神经网络模型进行仿真测试。仿真试验显示可以实现对船舶电力系统容错控制,保证船舶的安全运行。     

船舶电站负荷扰动下轴系瞬时转速的动态仿真

受到大负荷扰动后,船舶电站的参数将发生较大变化.从发电柴油机、电力负荷、发电机及励磁调节系统方面建立柴油机瞬时转速的动态模型,并从气缸做功和负载方面对瞬时转速变化方面进行分析.依据发电柴油机的不同负荷类型,分别从恒定阻抗法、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,励磁系统则采用三阶实用模型.最后利用Matlab/SIMULINK进行了系统的静态、暂态和动态稳定性分析.     

进化神经网络在柴油机故障诊断中的应用

瞬时转速波形诊断法是柴油机故障诊断中的一种较为方便实用的诊断方法，本文较为系统地介绍了其测量、故障参数提取及分析方法，并在诊断分析中使用了进化RBF神经网络，此网络的训练采用遗传算法，优化了径向基神经网络的结构和参数，加强了网络的实用性。最后用神经网络对所模拟的故障进行辨识，证实了瞬时转速法与进化神经网络的结合在柴油机故障诊断中的可行性。