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船舶电力推进系统半实物仿真实验平台研究
| 论文题名： | 船舶电力推进系统半实物仿真实验平台研究 |
| 关键词： | 电力推进系统;半实物仿真;动态机动性能;优化设计 |
| 摘要： | 与传统的柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机推进以及联合推进系统相比，船舶电力推进系统在环保性、操纵性、传递效率等方面具有显著的优势，其研究受到了广泛的关注。借助于所设计的船舶电力推进系统小型半实物仿真实验平台，开展电力推进船舶不同航行工况模拟仿真实验，找到影响船舶电力推进系统性能的内在关联因子，并预测电力船舶的操纵及动态机动性能，最终总结船舶推进系统的设计与优化策略，对大型实船设计与优化具有十分重要的指导意义。 本文以某型船舶电力推进系统实验平台为研究对象，深入分析了该平台的系统设计、软硬件环境、组成以及工作原理，并基于此平台开展了与螺旋桨相关的半实物仿真实验。首先对船舶电力推进系统实验平台进行系统架构设计，主要包括硬件组成、网络拓扑结构、软件配置等；其次分析系统中船体、推进主机、螺旋桨的内在特性，建立一套完整的船-机-桨全数字模型，借助于 Simulink工具箱搭建并验证所设计的数字模型的准确性。然后，将校验后的全数字模型和 LINKS-RT仿真软件包嵌入到小比例电力推进实验平台中，构建一套准确、完整的船舶电力推进半实物仿真系统。最后，依据航行工况，完成启停、正倒切换等常规实验，以及模拟电力推进系统中船舶螺旋桨出水、受阻或脱落等特殊实验。通过实验数据分析不同航行工况下船舶推进系统的运转特性，总结出主推进电机的过载能力和电力推进系统的响应特性等。 本文搭建了电力推进系统中船-机-桨全数字仿真模型，并将此数字模型嵌入以半实物仿真实验平台为核心的船舶电力推进小型半实物仿真系统，开展了常规与特殊两大类的仿真试验，获得了宝贵的实验数据；基于得到的半实物仿真数据，总结出影响电力推进系统性能的内在关联因素，可为实船电力推进系统的设计提供了一定的理论依据。 |
| 作者： | 王玉婷 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 向先波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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