检索结果-内蒙古大学图书馆

中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 2025年第4期 054-057页

作者：费小鑫浙江启晨钢结构工程有限公司浙江宁波 315000

航运业未来的发展离不开船舶电力驱动技术,这项技术兼具高能效与生态友好特点。通过智能调控手段优化能源配置,调节动力系统的工作状态,能够提升船舶的能源效率,降低碳足迹,并同步优化系统的稳固性与安全性。随着船舶对环境保护要求的... 详细信息

航运业未来的发展离不开船舶电力驱动技术,这项技术兼具高能效与生态友好特点。通过智能调控手段优化能源配置,调节动力系统的工作状态,能够提升船舶的能源效率,降低碳足迹,并同步优化系统的稳固性与安全性。随着船舶对环境保护要求的不断提高,智能控制技术在电力推进系统中的应用前景广阔。该技术在增强动态响应能力、降低故障率及优化操作模式方面取得了显著进展,未来有望在绿色航运与智能航运领域发挥重要作用。

关键词：智能控制技术船舶电力推进系统能源优化故障诊断绿色航运

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船舶电力推进系统电力负荷混沌特性分析及预测

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大连海事大学学报 2008年第2期34卷 126-128页

作者：赵敏樊印海大连海事大学自动化与电气工程学院辽宁大连116026

为实现船舶电力推进系统功耗的最优控制,提高船舶运行的经济性,建立了基于正则化的电力负荷混沌局域预测模型.运用相空间重构理论对船舶电力推进系统电力负荷进行单变量时间序列相空间重构,计算吸引子的Lyapunov指数,验证船舶电力推进... 详细信息

为实现船舶电力推进系统功耗的最优控制,提高船舶运行的经济性,建立了基于正则化的电力负荷混沌局域预测模型.运用相空间重构理论对船舶电力推进系统电力负荷进行单变量时间序列相空间重构,计算吸引子的Lyapunov指数,验证船舶电力推进系统电力负荷具有混沌特性,进而构建更为精准的由船舶电力负荷及其影响因素构成的多变量时间序列相空间.实验结果表明,该预测模型是有效的,且具有较高的预测精度.

关键词：船舶电力推进系统电力负荷混沌特性

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船舶电力推进系统状态评估软件设计与实现

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2013年第6期37卷 1318-1322页

作者：何业兰梁树甜王孟莲吕丹武汉理工大学计算机科学与技术学院武汉430063 中国船舶重工集团公司第七一二研究所武汉430064 武汉港迪电气有限公司武汉430074

电力推进系统的状态评估是船舶电力推进系统高效性和安全性的保障.文中探讨了该软件的功能、结构、数据库的设计,给出基于模糊神经网络的舰船电力推进系统状态评估模型,并通过模型仿真验证了其准确性;分析了系统实现所采用的关键技术.

关键词：船舶电力推进系统状态评估模糊神经网络

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船舶电力推进系统的仿真优化策略

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舰船科学技术 2023年第7期45卷 132-137页

作者：乔睿博刘予学庄伟上海船用柴油机研究所上海201108

电力推进船舶的船—机—桨匹配分析中,仿真所需的模型复杂,工况多,耗时长。用于驱动船舶推进电机的二极管中点钳位(Neutral-Point Clamped,NPC)型三电平逆变器拓扑结构复杂,仿真中计算量大,严重拖慢了船舶电力推进系统整体的仿真速度。... 详细信息

电力推进船舶的船—机—桨匹配分析中,仿真所需的模型复杂,工况多,耗时长。用于驱动船舶推进电机的二极管中点钳位(Neutral-Point Clamped,NPC)型三电平逆变器拓扑结构复杂,仿真中计算量大,严重拖慢了船舶电力推进系统整体的仿真速度。为解决此问题,在Matlab/Simulink软件中对一种船舶电力推进系统建模仿真,研究其特性,提出一种由受控电压源替代逆变器驱动十二相感应电机的仿真优化策略以缩短仿真所需时长。对比分析优化模型与原模型的仿真结果可知,优化模型启动与制动性能良好,可在电流、转矩、转速等外特性与原模型基本一致的前提下,将仿真耗时缩短数十倍。表明优化策略准确可行,符合复杂工况的仿真需求,可用于提高电力推进船舶的仿真效率,对同类调速系统有参考意义。

关键词：船舶电力推进系统 NPC 十二相感应电动机磁场定向控制受控电压源

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船舶电力推进系统无源性控制策略与谐波抑制方法研究

船舶电力推进系统无源性控制策略与谐波抑制方法研究

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作者：薛花上海交通大学

学位级别：博士

船舶综合电力推进是一种先进的推进方式，高性能的推进器控制是其核心技术之一。推进器的运行特性和变频器的谐波抑制直接关系到船舶的安全性、可靠性与操控性能，因而稳定、高效的控制策略是综合电力推进的关键和研究热点所在。无源性... 详细信息

船舶综合电力推进是一种先进的推进方式，高性能的推进器控制是其核心技术之一。推进器的运行特性和变频器的谐波抑制直接关系到船舶的安全性、可靠性与操控性能，因而稳定、高效的控制策略是综合电力推进的关键和研究热点所在。无源性控制(PBC)理论是一种分析和设计非线性系统的强有力工具，主要解决非线性对象控制中因内部建模误差和外部时变扰动引起的控制品质恶化难题，本文对PBC理论在船舶电力推进系统中的应用进行了研究。在详细分析交流电机推进器运行特性和螺旋桨负载模型的基础上，研究采用PBC理论对船舶电力推进器进行自适应优化设计的可行性，提出应用PBC理论对船舶电力交.交变频系统进行谐波补偿的设计方案，着重解决船舶电力推进器的非线性控制和电力变频器的谐波抑制问题。本文主要完成的工作是：\n 建立了船舶电力推进系统的无源性控制模型。在分析交流电机运行特性的基础上，基于坐标变换，采用Euler-Lagrange( E-L)系统描述交流电机推进器模型，通过推导通用变量定义的能量函数和Lagrangian方程，建立了船舶电力推进器的解析数学模型，进而对船舶电力推进系统的无源性特性进行了分析和论证。通过对船舶螺旋桨工作原理和在不同工况下扭矩特性的分析，建立了螺旋桨负载的动力学模型。船舶电力交流电机推进器和螺旋桨负载模型的建立，为船舶电力推进系统控制策略的设计和实现提供了理论基础。\n 基于E-L方程描述的船舶电力异步电机推进器模型，设计了异步电机推进器在负载时变未知情形下的无源性控制器。结合自适应控制策略，提出了自适应PBC方法。当负载转矩和转子电阻时变未知时，实现了异步电机推进器期望转矩、期望转速和期望转子磁通的快速渐近跟踪控制，并解决了时变负载和时变转子电阻的在线精确估计问题。时变负载和螺旋桨负载条件下的仿真结果表明：船舶电力异步电机推进器的自适应PBC方法对时变未知的转子电阻和负载转矩具有较高的控制精度和很强的鲁棒性能。\n 基于E-L方程描述的船舶电力同步电机推进器模型，研究了负载转矩为任意时变未知情形下实现转速、磁链渐近跟踪的同步电机自适应无源性控制器设计。以优化闭环系统控制性能为目标，设计状态观测器和自适应控制律，实现了转子电阻时变未知情形下转子磁场矢量的渐进跟踪控制。时变负载和螺旋桨负载条件下的仿真结果表明：船舶电力同步电机推进器的自适应PBC方法对时变未知的转子电阻和负载转矩具有较高的控制精度和很强的鲁棒性能。\n 针对船舶大功率同步电机推进系统中交一交变频器引起的电源电流畸变现象，从能量平衡关系出发，提出了一种新型有源滤波器自适应PBC控制策略。当非线性负载时变未知时，设计简单有效的谐波电流无源性检测方法，实现了谐波电流的精确计算、快速跟踪和系统参数的自校正功能。仿真结果表明：采用自适应PBC方法的APF能够有效抑制船舶电力交.交变频系统的电源电流谐波。\n 基于dSPACE硬件系统，利用快速控制原型技术，设计了船舶电力推进系统实验平台，完成了交流电机推进器自适应PBC算法和交.交变频器谐波抑制方法的实验验证。此系统的实现，为船舶电力推进技术的先进控制策略研究奠定了基础和应用平台。

关键词：船舶电力推进系统无源性控制自适应控制电力变频器谐波抑制 dSPACE

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船舶电力推进系统动态过程仿真与推进电机控制方法的研究

船舶电力推进系统动态过程仿真与推进电机控制方法的研究

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作者：刘雨大连海事大学

学位级别：博士

船舶电力推进系统是船舶电力系统和电力推进传动单元两大系统综合,船舶电力推进传动单元的功率占据船舶电力系统容量50%以上,与船舶电力系统之间存在很强的耦合,增加了系统的复杂性。论文以典型电力推进船舶的电力推进系统为对象,对船... 详细信息

船舶电力推进系统是船舶电力系统和电力推进传动单元两大系统综合,船舶电力推进传动单元的功率占据船舶电力系统容量50%以上,与船舶电力系统之间存在很强的耦合,增加了系统的复杂性。论文以典型电力推进船舶的电力推进系统为对象,对船舶电力推进控制系统的建模仿真和大功率船舶永磁同步推进电机的控制算法进行了系统的研究,完成了以下研究工作。\n (1)建立了由船舶柴油发电机组、大功率船舶永磁同步推进电机和船桨组成的系统数学模型。以并网柴油发电机组旋转坐标系为参考,构造船舶电力系统微分代数方程,采用牛顿法求解多台柴油发电机组并联运行时刻的母线电网电压。给出了关于推力系数和扭矩系数的螺旋桨特性计算方法,满足了船舶电力推进驱动全工况范围的仿真需要。柴油机调速器依据速度下倾特性控制电网频率和有功功率分配,自动电压调节器引入均压线概念,实现柴油发电机组并联运行的动态过程仿真和综合船舶电力推进系统的动态过程仿真,结果验证了数学模型和计算方法的有效性。\n (2)为了解决传统直接转矩控制在大功率内装式船舶永磁同步推进电机应用中存在的不足,提出了采用扩展卡尔曼滤波观测器对内装式船舶永磁同步推进电机精确参数估计的方法和基于负载角直接限制和间接限制相结合的直接转矩控制算法。将扩展卡尔曼滤波观测的定子电流磁链、位置和速度信息用于基于负载角限制的直接转矩控制,实现了无速度传感器的负载角限制直接转矩控制。仿真结果表明提出的直接转矩控制算法能够保证电机运行同步,具有良好的转速和力矩控制性能。\n (3)为了实现大功率内装式船舶永磁同步推进电机电流跟踪的快速性和准确性,将一种改进的滑模控制算法应用于内装式船舶永磁同步推进电机电机最大转矩电流比控制调速系统中。根据用极值原理推导出最大转矩电流控制方法,选取积分滑模面和指数趋近律,设计滑模变结构电流控制器,给出了控制系统的稳定性证明。仿真结果表明新型滑模变结构矢量控制与常规矢量控制相比较具有更好的控制效果。\n (4)针对大功率内装式船舶永磁同步推进电机的多变量、非线性和强耦合的特性,提出了一种基于多模态免疫支持向量的广义逆系统方法,对大功率内装式船舶永磁同步推进电机进行动态解耦控制研究。证明了大功率内装式船舶永磁同步推进电机的可逆性,给出了免疫支持向量机逆系统结构。将基于多模态免疫算法的支持向量机参数优选算法应用到大功率内装式船舶永磁同步推进电机逆模型学习中,将逆模型串接在电机之前构成伪线性复合系统实现MIMO系统的线性化与解耦,设计了PID控制器进行分别控制。仿真试验结果表明,该控制策略能有效地改善大功率内装式船舶永磁同步推进电机调速系统的动态性能,增强其鲁棒性和抗干扰的能力。

关键词：滑模变结构动态过程仿真扩展卡尔曼滤波免疫支持向量机船舶电力推进系统推进电机控制方法

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船舶电力推进系统异步电机直接转矩控制技术

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舰船科学技术 2022年第9期44卷 98-101页

作者：王喜燕陈庆花李正辉郑州市机器人与智能装备工程研究中心河南郑州451460 郑州市轨道交通智能检测重点实验室河南郑州451460

本文研究船舶电力推进系统主要结构,并构建出推进系统模型,分析船舶推进电机输出功率与海浪之间的关系。同时研究船舶异步电机控制技术,基于船舶异步电机的特点,构建出船舶异步电机的动态模型以及船舶电机的直接转矩控制系统。

关键词：船舶电力推进系统异步电机控制系统

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船舶电力推进系统制动能量回馈利用方法研究

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舰船科学技术 2015年第12期37卷 89-92页

作者：杨诚杨祥国陈辉林治国陶烽伟田畾丰浩宇武汉理工大学能源与动力工程学院湖北武汉430063

在船舶电力推进系统中,制动能量的回馈会造成泵升电压,过高的泵升电压会对变频调速系统造成不良影响,甚至会影响到整个船舶电网系统的正常工作。因此,采用一定方法处理这部分能量相当重要。在传统电力推进船舶中,制动能量的回馈大多采... 详细信息

在船舶电力推进系统中,制动能量的回馈会造成泵升电压,过高的泵升电压会对变频调速系统造成不良影响,甚至会影响到整个船舶电网系统的正常工作。因此,采用一定方法处理这部分能量相当重要。在传统电力推进船舶中,制动能量的回馈大多采用制动电阻对其进行快速消耗处理,回馈能量将被消耗,不能再生利用。对此提出双向变流控制技术,将船舶制动时产生的大量能量回馈到船舶电网进行再利用。该方法不仅可以避免泵升电压带来的危害,而且对提高电力推进船舶的能效利用率,推动"绿色船舶"的发展具有重要的意义。

关键词：船舶电力推进系统制动能量双向变流控制

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船舶电力推进系统的变频功率限制研究

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舰船科学技术 2018年第12X期40卷 67-69页

作者：谢文辉广东省技师学院广东惠州516100

由于船舶电力推进系统变频器功率过大,导致推进效率低,为此提出船舶电力推进系统的变频功率限制研究。采用三相二极管两并两串的方式干扰变频器的功率输出,增加负载电阻,将变频器的功率确定在合理范围内,利用功率限制算法,对输出功率进... 详细信息

由于船舶电力推进系统变频器功率过大,导致推进效率低,为此提出船舶电力推进系统的变频功率限制研究。采用三相二极管两并两串的方式干扰变频器的功率输出,增加负载电阻,将变频器的功率确定在合理范围内,利用功率限制算法,对输出功率进行限制,实现船舶电力推进系统变频器的功率限制。仿真实验结果表明,变频功率限制方法比传统功率限制方法的功率限制效率高出23%,具备极高的有效性。

关键词：船舶电力推进系统交流推进变频器功率限制

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船舶电力推进系统螺旋桨负载特性仿真研究

船舶电力推进系统螺旋桨负载特性仿真研究

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作者：罗彬武汉理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着电力半导体技术,变频调速技术和微机控制技术的迅速发展,船舶电力推进技术获得了广泛应用。电力推进作为一种进步的推进方式,以其诸多的优越性已成为国内外现代船舶推进方式新的发展方向。螺旋桨作为推进器在电力推进系统中... 详细信息

近年来,随着电力半导体技术,变频调速技术和微机控制技术的迅速发展,船舶电力推进技术获得了广泛应用。电力推进作为一种进步的推进方式,以其诸多的优越性已成为国内外现代船舶推进方式新的发展方向。螺旋桨作为推进器在电力推进系统中占有重要地位。因此研究螺旋桨负载特性对于深入认识电力推进系统是非常重要的。本课题就是在武汉理工大学“船舶电力推进仿真系统实验室”项目资助下,通过仿真实验对螺旋桨负载进行了研究和分析。本论文以螺旋桨负载为研究对象,并将船和桨作为一个整体,为实验室船舶电力推进仿真系统开发了一套螺旋桨负载仿真模型,从而能提供给推进电机逼真的轴负载,准确模拟船舶在不同工况下螺旋桨的工作特性。本论文的主要工作如下: 1.介绍了螺旋桨的工作机理、螺旋桨工作特性曲线和装船后与船体的相互影响关系,并详细分析了螺旋桨的三种典型特性和船舶阻力特性;2.为了逼真地模拟螺旋桨负载,本文采用有界形式的螺旋桨进速比,选取诺尔特斯特洛姆系列试验图谱,并用切比雪夫多项式拟合,而且对不同桨叶数和盘面比的螺旋桨推力系数和转矩系数进行修正;3.为了使实验室电力推进仿真系统真实模拟实船的动态负载特性,从推进系统转动部分机械运动平衡方程式着手,分析仿真系统的负载电机转矩和转动惯量与实船的螺旋桨转矩和转动惯量之间的关系,寻找一种转矩折算方法;4.用Saber库中的元件和MAST语言对各数学模型进行描述,构建了螺旋桨负载模型,并仿真分析;5.利用Saber与Matlab/Simulink软件各自的特点,对两者协同仿真进行了初步研究,实现了协同仿真的接口问题;6.与实船操纵和运动规律对比,仿真结果表明整个船桨仿真模型有较高的精度,在一定程度上能较好地模拟实际螺旋桨负载的工作状态,其结果可为电力推进系统的性能提供理论预报和分析。

关键词：船舶电力推进系统螺旋桨负载特性仿真 Saber Matlab/Simulink

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