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绞吸式挖泥船电力系统建模与控制研究
| 论文题名： | 绞吸式挖泥船电力系统建模与控制研究 |
| 关键词： | 绞吸式挖泥船;电力系统;模糊PID励磁控制器;绞刀切削;泥泵特性 |
| 摘要： | 绞吸式挖泥船绞刀和泥泵等疏浚设备的驱动方式已经逐渐被电力驱动所代替。而采用电力驱动所带来的电机控制问题以及如何减小大功率负载对电网稳定性的影响是目前需要解决的问题。为此，以绞吸式挖泥船电力系统为基础，分别从驱动电机控制策略和发电机励磁控制两方面对问题进行研究。 为研究绞刀和泥泵的电机控制问题，基于绞刀二维切削理论建立绞刀切削模型；基于泥泵特性及管道流体力学相关理论建立泥浆输送系统模型；基于异步电动机特性及直接转矩控制理论建立异步电动机直接转矩控制系统模型。组合建立绞刀和泥泵电力驱动系统模型，在Matlab/Simulink仿真平台搭建仿真模型，仿真实验对电机驱动效果进行分析验证。 为研究绞刀和泥泵等大功率负载对绞吸式挖泥船电网稳定性的影响，基于柴油机和同步发电机工作原理建立绞吸式挖泥船电站仿真模型，进行仿真实验并对仿真结果进行分析，验证模型的正确性。基于模糊控制理论及同步发电机的运行特性设计模糊PID励磁控制器，进行仿真实验，分析验证其对电网电压的控制效果。 建立电力驱动绞吸式挖泥船电力系统仿真模型，根据实际施工作业条件设立三种典型工况，仿真验证各种工况下电力驱动系统的控制效果和模糊PID励磁控制器对挖泥船电网稳定性的改善。 仿真实验结果表明，采用异步电动机直接转矩控制的绞刀和泥泵驱动系统调速性能良好，整个系统具有快速响应特性，模糊PID励磁控制器在挖泥船投入大功率负载时能有效的减弱电网电压波动，保证挖泥船电力系统的稳定运行。 |
| 作者： | 胡佳 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 高岚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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