動力定位系統(tǒng)推進電機的控制與仿真研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)、微處理器控制技術(shù)的快速發(fā)展，船用推進電機的交流調(diào)速技術(shù)已從設想變?yōu)榭赡?，因其調(diào)速時間短、調(diào)速性能好、消耗功率少、推進效率高等優(yōu)點，廣泛應用在船舶的主推進器、側(cè)推器及全回轉(zhuǎn)推進器等推進裝置中。當電力推進器作為船舶的主推進器時，矢量控制方法可以很好的滿足船舶推進電機的控制和推進要求，然而當電力推進器作為動力定位型船舶的位置校正推進器時，面對風、浪、流等外界干擾力使轉(zhuǎn)速變化頻率過快的情況，矢量控制方法存在控制精度較低、調(diào)速穩(wěn)

2、定時間較長、轉(zhuǎn)速超調(diào)量過大等問題，導致動力定位的精度較粗糙，橫蕩、縱蕩、艏搖三自由度下的位置偏差較大，不能更好地滿足動力定位工況下的實時調(diào)速要求。
　　本研究采用基于模糊矢量控制的方式對推進電機進行控制。具體為:在Matlab/Simulink下，搭建模糊控制器來調(diào)節(jié)傳統(tǒng)矢量控制中速度環(huán)的PID參數(shù)，使其能在頻繁的轉(zhuǎn)速變化下自動整定合適的PID調(diào)節(jié)器參數(shù)值，使推進電機可以在動力定位工況下達到一個最優(yōu)的轉(zhuǎn)速跟蹤效果，并且減少矢量控制

3、中側(cè)推器和全回轉(zhuǎn)推進器中推進電機調(diào)速時產(chǎn)生的超調(diào)震蕩，提高推進系統(tǒng)的魯棒性。解決了在動力定位工況下，推進電機采用矢量控制技術(shù)帶來的定位精度不準確，縱蕩、橫蕩、艏搖三自由度位置偏差較大等問題。進行了推進器定轉(zhuǎn)速仿真研究和動力定位工況下變轉(zhuǎn)速仿真研究。定轉(zhuǎn)速仿真研究中，分別對船用永磁同步電機帶螺旋槳負載啟動、縱蕩引起的螺旋槳入水、出水所產(chǎn)生的突加突卸負載等情況，進行兩種控制方法的仿真對比研究;動力定位工況下變轉(zhuǎn)速仿真研究中，聯(lián)合了整個動力定