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当前化石燃料资源越来越紧张，油价不停上涨，船舶运营成本不断提高，与此同时，环保问题也日益凸显，船舶节能减排已成为船舶行业发展的必然趋势。船舶配备轴带发电系统能够减少燃油的消耗，降低运营成本和对环境的污染，改善船舶机舱的工作环境。因此，轴带发电系统在船舶上得到了广泛的应用，具有较高的研究价值。基于双PWM变频器的船舶轴带发电系统具有系统结构简单、输出电能质量高、控制灵活性好、适应的主机转速范围大和具有推进模式的优点，成为船舶轴带发电系统新一代高技术发展的新方向。本文从双PWM船舶轴带发电系统各组成部分出发，深入研究PWM整流器系统、PWM逆变器系统及PWM逆变器并网系统，建立相应的数学模型，研究控制方案，设计控制器，并通过仿真实验进行验证。具体研究如下: （1）介绍双PWM船舶轴带发电系统组成部分，建立轴带同步发电机励磁系统数学和柴油发电机组调速系统数学模型。 （2）介绍PWM整流器的拓扑结构及工作原理，详细推导其在三种不同坐标系中的数学模型，介绍空间矢量脉宽调制技术（SVPWM），分析三相PWM整流器控制策略，设计电压电流双闭环控制系统，针对其参数不宜设置过大的缺点提出改进，最后通过仿真实验对比改进前后控制系统的动静态性能。 （3）建立三相PWM逆变器的数学模型，针对其存在控制量耦合的问题提出前馈解耦控制策略，分析前馈解耦控制的原理，设计电压电流双闭环控制系统，分析控制系统的稳定性。 （4）分析下垂控制基本原理，基于动态向量建立下垂控制数学模型，分析有功功率-频率下垂控制系统和无功功率-幅值下垂控制系统的稳定性。针对传统下垂控制动态性能较差，具有静态误差的缺点，加入积分和微分环节改进控制策略，最后通过仿真实验对比改进前后下垂控制系统的动静态性能。 （5）基于对双PWM船舶轴带发电系统各部分的研究，将各部分组合成双PWM船舶轴带发电机整体系统，在仿真平台搭建仿真模型，针对船舶航行中轴带发电系统并网过程、并网运行和独立运行三种最基本的工况进行仿真实验，分析仿真结果。