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原文传递船舶电力系统建模与控制

论文题名：	船舶电力系统建模与控制
关键词：	船舶电力系统;仿真模型;原动机;速度控制;发电机;励磁控制
摘要：	船舶电力系统是一个独立的电力系统，是现代船舶不可缺少的核心系统之一。随着船舶大型化的发展，船舶电力系统越来越复杂，对电力控制与管理系统的要求也越来越高，因此，船舶电力系统的控制质量与控制的稳定性也就显得越来越重要。为了提高船舶的供电质量，保证船舶电力系统的稳定性，本文利用MATLAB/Simulink软件搭建了一套基于经典PID协调控制的船舶电力系统仿真模型，重点对原动机的速度控制和发电机的励磁控制进行了建模，为船舶电力系统实验平台的构建打下了基础。　　本文首先介绍了船舶电力系统的组成，重点对调速系统和励磁系统这两个控制系统进行建模研究。结合当前实船上广泛采用的调速器和励磁系统，本文的电力系统选用电子调速器和相复励无刷交流励磁控制系统。根据电子调速器和相复励无刷交流励磁控制系统的结构和控制原理，归纳总结了原动机及其调速度控制系统和同步发电机及其励磁控制系统的数学模型，并对数学模型进行了相应的简化，以便于分析和仿真模型的搭建。　　接着，根据归纳总结的数学模型以及船舶电力系统的基本原理，利用MATLAB/Simulink软件分别搭建了原动机及其速度控制系统和同步发电机及其励磁控制系统的仿真模型，再配上必要的简化负载模型，将其整合为完整的船舶电力系统仿真模型，从而为电力系统的协调控制系统验证试验奠定了基础。　　最后，在所搭建的仿真模型上进行典型工况和典型故障的仿真试验。试验结果表明，所建模型准确地反映了实船的各种状况，所采用的控制策略恰当，能较好的实现对船舶电力系统的控制，保持船舶电网的稳定运行。　　本文所建立的船舶电力系统模型能够用来代替实船进行各种控制策略的仿真试验，从而进行设计方案的评估；还能够在船舶的制造阶段，模拟各种工况和故障，检验所造船舶的安全性能，具有广阔的应用前景和推广价值。
作者：	罗乐
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：	2011
正文语种：	中文