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船舶电力推进永磁同步电机控制系统的研究
| 论文题名： | 船舶电力推进永磁同步电机控制系统的研究 |
| 关键词： | 船舶电力推进;永磁同步电机;直接转矩控制;交流调速;螺旋桨 |
| 摘要： | 电力电子、微电子技术以及现代控制理论的迅速发展和交流调速技术的日益成熟，在很大程度上促进了船舶电力推进技术的发展，使其应用领域不断扩展，船舶电力推进是未来船舶的发展方向。 本文根据船舶电力推进系统的优点(机动性高、安全可靠性好以及自动化程度高等)，阐述了其应用前景，而我国在该方面的研究和生产还处于初步阶段，急需开展该方面的研究。永磁同步电机(PMSM)是船舶电力推进装置中推进电机的理想选择，因此开展对PMSM控制系统的研究以及船舶电力推进系统的建模与仿真具有一定的价值和意义。 本文首先建立了PMSM的数学模型，并基于该数学模型建立了PMSM仿真模型，之后对PMSM控制方式进行了研究:先是根据PMSM矢量控制方式原理，建立了基于Simulink的PMSM矢量控制系统仿真模型，在此基础上，设计了模糊PI控制器，并进行了仿真及仿真结果分析，仿真结果表明基于模糊控制的PMSM转速超调量较小;其次根据PMSM直接转矩控制方式原理，建立了基于SiInulink的PMSM直接转矩控制系统仿真模型，在该模型的基础上应用模型参考自适应(MRAS)进行转速辨识，并进行了仿真及仿真结果分析，仿真结果表明基于MRAS的PMSM无速度传感器DTC系统转速估算精度较高。最后，在PMSM控制系统建模与仿真的基础上，根据船舶电力推进系统的特点，建立了由柴油发电机模块、交-直-交变频模块、PMSM模糊矢量控制模块以及船-桨模块组成的船舶电力推进船-机-桨Simulink仿真模型，并基于某实船参数进行了仿真及仿真结果分析，仿真结果表明PMSM低速特性较好，船-桨模型仿真试验结果与实船实测结果相符。 本文所建立的仿真模型，丰富了PMSM控制策略及船舶电力推进系统的理论研究，为船舶电力推进系统控制性能的提高奠定了一定的基础。 |
| 作者： | 胡淼 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 赵殿礼 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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