原文传递
电力推进船舶功率限制的半实物仿真研究
| 论文题名： | 电力推进船舶功率限制的半实物仿真研究 |
| 关键词： | 电力推进船舶;功率限制;能量管理;半实物仿真 |
| 摘要： | 随着电力电子技术和变频调速技术的发展，电力推进船舶成为未来船舶发展的重点方向。由于船舶较大的推进功率，以及新型大功率用电负载的增加，对船舶能量的管理提出了更高的要求。功率限制是对电力推进船舶进行能量管理最重要的关键技术之一。国内对该领域的研究和应用较少，因此本文对功率限制展开研究。 由于传统的数字仿真存在置信度不足等缺点，本文采用半实物方式，对功率限制的控制算法进行研究，对可行性进行验证。 对电力推进船舶发电及主要用电设备的数学模型进行分析，搭建各设备的数学模型。对作为船舶主要负载的螺旋桨的负载特性进行重点分析，并对如何用两台电机模拟船舶的螺旋桨特性进行研究。将个体模型搭建成一个完整的船舶电力系统模型。 对电机的功率限制的实现提出两种控制算法，一种为功率转速电流三闭环，另一种为由转速电流双闭环切换为功率电流双闭环。并分别针对这两种算法，以直流电机为对象，进行了数字仿真，以验证其可行性。 引入RT-LAB仿真机与PLC、变频器和变频电机，搭建能够完整模拟船舶电力系统的小比例半实物仿真系统。在仿真机中运行数学模型及控制算法，PLC为自动化控制器，两台对拖的变频电机模拟螺旋桨，以数学模型和实物相结合的小比例半实物方式，研究和验证功率限制的两种控制算法。整个半实物仿真系统通过数据交换共享一组数据。为了能够更接近实船，还引入了部分PMS功能以及脱扣快速停车功能，使船舶能够在检测到设备损坏的情况下，能够快速卸掉负载，让快速卸载作为功率限制的重要补充。将包含快速卸载的完整功率限制算法在小比例半实物模式下，以异步电机为对象，再次进行研究和可行性验证。 经过研究和验证，本文中提到的算法能够实现功率的快速卸载和功率限制。符合实船的控制要求。 |
| 作者： | 汪敏 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 李向明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
