一种适用于舰船综合电力推进系统的对称混合五电平拓扑及其控制策略

为了满足舰船中压直流综合电力推进系统对中压大容量推进变频器的需求,本文提出了一种适用于多相开绕组电机的对称混合五电平拓扑,每一相电路均由一个高频DC/DC单元和一个高压H桥单元组成。介绍了其工作原理和调制方法,针对其母线中点电压平衡问题,提出了一种微调PWM脉冲占空比的中点电压平衡控制方法。仿真结果表明该拓扑及其控制方法正确、有效。     

基于MMC的船舶中压直流电力系统控制策略的研究

针对全桥模块化多电平换流器在船舶中压直流(Medium voltage DC, MVDC)电力系统中缺乏系统级的建模与控制问题,本文搭建了基于MMC 的船舶MVDC 电力系统模型,说明了该系统的框架结构与运行原理,提出了电压与无功外环,电流内环的双闭环控制策略,进一步验证了该系统发生直流侧短路故障时的故障限流能力,最后采用直流电压下垂控制并网方案,实现了双机有效的并联运行。通过Matlab/Simulink 的仿真分析,表明该系统具有良好的稳态特性和动态性能。     

浅水沉管船的锚泊定位系统设计

浅水锚泊系统的设计增加了诸多挑战,恶劣的环境使船舶具有较大的低频漂移运动,同时锚泊系统需要有足够的恢复力特性。文章针对深中通道沉管船,基于三维势流理论,在时域下对安装船和沉管系统进行分析,设计出合适的锚泊系统,并验证了锚泊系统设计的安全性。同时为以后类似系统的设计提供借鉴。     

物联网智能决策平台中的多条件约束决策

现代船舶决策平台是保障其船舶航行安全的重要设备,随着舰船组网规模越来越大,决策边界及约束条件也越加复杂,基于物联网智能决策平台IDP需要更高效实时的处理采集、处理决策机制才能适应现代船舶安全航行要求。本文分析基于物联网的船舶航行决策平台架构及关键技术,并重点研究了多条件约束下的决策机制,最后进行仿真。     

强干扰下多路电子通信信号自动捕获算法研究

传统捕获算法性能较差,无法自动捕获伪码,为了解决这个问题,提出强干扰下多路电子通信信号自动捕获算法。在强干扰下搜索多路电子通信信号,以此限制伪码长度和频偏范围,并依据非线性相位原理调制多路电子通信信号参数,在此基础上,结合多普勒频偏频域补偿原理,实现对伪码的自动捕获,考虑到强干扰下自动捕获速度问题,采用循环谱快速捕获原理计算多路电子通信信号的各项参数,使得自动捕获的速度更快,由此,完成多路电子通信信号自动捕获算法的设计。在实验中,为对比2种算法的性能,设计自动捕获过程,实验结果表明,所提算法性能更好。     

舰船一体化网络应用研究

为了提高舰船信息集成水平,推动舰船一体化网络技术的应用,本文分析国内外舰船网络的应用现状和发展趋势,通过对商用主流网络技术的舰载适用性分析,提出舰船一体化网络适合采用的技术体制,并给出舰船一体化网络应用建议,能为舰船一体化网络设计提供借鉴与参考。     

波浪中过度加速度的非线性时域预报

国际海事组织(IMO)船舶设计建造分委会(SDC)第4次会议把过度加速度稳性直接评估的制定提上议程。然而,如何准确预报和评估波浪中的过度加速度依然是一个亟待解决的问题。文章针对此挑战,采用三维时域混合源法进行了波浪中过度加速度的直接预报和评估。首先,采用三维时域混合源法,建立了波浪中船舶大幅横摇运动和船体任意位置处横向加速度的非线性时域预报方法;其次,以4000TEU集装箱船为研究对象,开展规则波和不规则波中的大幅运动模型试验,对计算方法进行验证;然后,对比分析了3DOF(垂荡—纵摇—横摇)和4DOF(横荡—垂荡—纵摇—横摇)耦合数学模型的计算精度;最后,分析了船体横向加速度的影响因素。研究表明,考虑横荡影响的4DOF数学模型计算精度较高;数值计算结果和模型试验结果吻合良好,证明文中建立的非线性时域方法可有效预报波浪中的过度加速度,可用于IMO过度加速度衡准的制定,也可为船舶设计提供评估手段。此外,文中还研究了IMO薄弱性衡准草案中中国和德国联合提出的加速度简化计算方法的适用性,证明该简化计算方法具有一定的保守性,符合衡准的要求,可用于过度加速度薄弱性衡准计算。     

船舶通信网络多路电子信息资源整合方法分析

传统信息资源整合方法存在资源整合程度差、效率低的缺点,为此,提出基于无线局域网的通信网络多路电子信息资源整合方法。根据资源整合平台,可将通信网络多路电子信息资源分为应用层、整合层和采集层,并构建资源整合优化模型。根据该模型,引入网络信息资源整合因子,计算整合平均速率,根据该速率控制整合因子,并记录长期信息传输吞吐量,获取精准整合信息资源,由此实现网络多路电子信息资源整合。通过数值实验结果可知,该方法最高整合效率可达到90%,为船舶高效通信提供支持。     

锂离子电池机械完整性研究现状和展望CSCD

本文总结了车用锂离子电池机械完整性领域研究现状,指出了存在的问题,并明确未来的重要发展方向。在交通事故中受到机械过载,包括在振动与冲击、大变形、针刺等载荷条件下,锂离子电池会发生内部短路、温度升高、电池体内压强上升,从而导致热逃逸现象,最终有可能引发失火及爆炸等灾难性后果。这将影响车用锂离子电池的安全性,阻碍电动汽车的推广与应用。目前研究者从材料、单体、模组、系统等不同尺度,通过实验、理论、仿真等方法,考虑多物理场耦合机制多方位地对锂离子电池展开研究。