船舶電力系統(tǒng)建模與控制.pdf

1、分類號(hào)——UDC密級(jí)劣多萎理歹大署學(xué)位論文題目一絲整墊左墨絲建搓魚揎劍英文題HModelingandControlofMarinePowerSystem——研究生姓名墅巫姓名高嵐職稱鏨撞學(xué)位譴指導(dǎo)教師單位名稱宣墾遣生邊左王猩塋瞳郵編430063申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別亟學(xué)科專業(yè)名稱塑絲墊左推墊叢自盈垡墊盔論文提交日期20114論文答辯日期20115學(xué)位授予單位盛塑墨墨盤堂學(xué)位授予日期答辯委員會(huì)主席型交咝評(píng)閱2011年5月巍銎零聾害昶潦嚏矗露冀菇罨童

2、孕墨礴雪蘿霹耋浮疆孽0J心系統(tǒng)之與管理系統(tǒng)的要求也越來越高，因此，船舶電力系統(tǒng)的控制質(zhì)量與控制的穩(wěn)定性也就顯得越來越重要。為了提高船舶的供電質(zhì)量，保證船舶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本文利用MATLAB／Simulink軟件搭建了一套基于經(jīng)典PID協(xié)調(diào)控制的船舶電力系統(tǒng)仿真模型，重點(diǎn)對(duì)原動(dòng)機(jī)的速度控制和發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制進(jìn)行了建模，為船舶電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建打下了基礎(chǔ)。本文首先介紹了船舶電力系統(tǒng)的組成，重點(diǎn)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)和勵(lì)磁系統(tǒng)這兩個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行建

3、模研究。結(jié)合當(dāng)前實(shí)船上廣泛采用的調(diào)速器和勵(lì)磁系統(tǒng)，本文的電力系統(tǒng)選用電子調(diào)速器和相復(fù)勵(lì)無刷交流勵(lì)磁控制系統(tǒng)。根據(jù)電子調(diào)速器和相復(fù)勵(lì)無刷交流勵(lì)磁控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制原理，歸納總結(jié)了原動(dòng)機(jī)及其調(diào)速度控制系統(tǒng)和同步發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了相應(yīng)的簡(jiǎn)化，以便于分析和仿真模型的搭建。接著，根據(jù)歸納總結(jié)的數(shù)學(xué)模型以及船舶電力系統(tǒng)的基本原理，利用MATLAB／Simulink軟件分別搭建了原動(dòng)機(jī)及其速度控制系統(tǒng)和同步發(fā)電機(jī)及

4、其勵(lì)磁控制系統(tǒng)的仿真模型，再配上必要的簡(jiǎn)化負(fù)載模型，將其整合為完整的船舶電力系統(tǒng)仿真模型，從而為電力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)驗(yàn)證試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。最后，在所搭建的仿真模型上進(jìn)行典型工況和典型故障的仿真試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，所建模型準(zhǔn)確地反映了實(shí)船的各種狀況，所采用的控制策略恰當(dāng)，能較好的實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶電力系統(tǒng)的控制，保持船舶電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。本文所建立的船舶電力系統(tǒng)模型能夠用來代替實(shí)船進(jìn)行各種控制策略的仿真試驗(yàn)，從而進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的評(píng)估；還能夠在船舶的制