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船舶电力系统中同步发电机的实测建模研究
| 论文题名： | 船舶电力系统中同步发电机的实测建模研究 |
| 关键词： | 同步发电机;船舶电力系统;仿真分析;人工鱼群智能算法 |
| 摘要： | 无论是在传统的船舶电力系统，还是在其新形式——船舶综合电力推进系统中，同步发电机都是船舶电力系统的核心设备。它在船舶能量装换中，是完成机械能向电能装换的唯一装置，为整个船舶电力系统提供电能。同时它也深深地影响着船舶电力系统的供电可靠性与稳定性。 在船舶电力系统的稳定性等研究方面，往往需要不同尺度的同步发电机的数学模型来支持研究；同步发电机模型建立的精准程度，又常常影响着仿真分析、控制管理等工作的准确程度。 本研究是结合实际科研项目《船舶综合电力推进系统的仿真研究》进行的，利用实验室已有的船舶综合电力推进最小模拟实验平台，对同步发电机通过特定实验测试和参数辨识处理，以实际测试的同步发电机工作数据来建立符合实际运行状况的同步发电机模型，为其它相关的仿真分析、控制管理工作提供较为精确、适宜尺度的数学模型。 论文主要内容如下： （1）阐述了辨识建模理论，对同步发电机的派克方程和实用模型的参数可辨识性进行了分析研究，并给出了通用的同步发电机参数辨识步骤。 （2）分析了将人工鱼群智能算法用于同步发电机参数辨识的可行性，总结了参数辨识的步骤，并利用MATLAB/Simulink软件搭建了单机无穷大系统进行仿真实验，实验结果证明了这种辨识算法的正确性和适用性。 （3）推导了同步发电机电气参数模型，仍以单机无穷大系统的仿真实验研究了最小二乘法分步辨识同步发电机模型参数的方法。 （4）针对人工鱼群智能算法和最小二乘法两种算法的不足，研究了人工鱼群智能算法和最小二乘法混合算法，并进行了同步发电机参数辨识的仿真实验。 （5）考虑实际船舶电力系统特点，比较研究了利用抛载方式和利用励磁电压扰动方式来获取同步发电机动态过程数据、进而辨识发电机参数的差异性，并在MATLAB中进行了仿真实验。 （6）最后，针对实验室实物设备，利用硬件采集装置获取了抛载方式下的同步发电机的动态过程数据，以人工鱼群智能算法和最小二乘法混合算法进行了实物的测试建模研究。同时简要介绍了相关的测试设备和测试数据数据处理等工作,并对当前工作的不足进行了总结和今后研究方向给出了建议。 |
| 作者： | 赵顺利 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 刘宏达 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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