船舶电力推进系统中螺旋桨负载模拟的研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guoxuemei123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电力推进以其诸多优越性获得了广泛的应用,并成为船舶推进方式的发展方向。由于船舶电力推进在实际应用中存在很多的问题,而电力推进系统中螺旋桨作为推进器又占有重要地位,因此针对船舶电力推进系统中螺旋桨负载进行建模与仿真研究具有重要的意义,而且能对船舶电力推进的技术应用起到一定的借鉴作用。本文以螺旋桨负载为研究对象,采用鼠笼式异步电机为推进电机和负载电机,通过对负载电机转矩的控制来模拟螺旋桨转矩的特性,即作用在鼠笼式异步电机轴上的转矩与推进电机带动螺旋桨工作时的扭矩相一致,达到准确模拟螺旋桨在不同工况下螺旋桨工作的特性。研究了螺旋桨特性,并将船和桨作为整体,建立了螺旋桨负载仿真模型。本论文的主要工作如下:在异步电机转速矢量控制的基础上采用转子磁链定向的方法,对异步电机进行转矩的控制,并对异步电机典型的负载转矩特性:恒转矩负载特性、通风机类负载特性和恒功率负载特性进行了仿真验证;采用模糊PI控制器对异步电机转矩控制进行改进,与常规PI控制进行了比较,模糊PI控制提高了异步电机转矩在突加转速扰动和突减转速扰动时的抗扰性能。通过螺旋桨各个参数之间的关系,对螺旋桨的特性进行研究并分析了螺旋桨的三种典型转矩特性。采用最小二乘法对螺旋桨特性曲线进行曲线拟合,并且采用了有界形式对进速比、推力系数和阻转矩系数进行修改。为更加真实的模拟出螺旋桨转矩特性,通过推进系统转动部分机械运动平衡方程式,分析仿真系统的负载电机转矩和转动惯量与实船的螺旋桨转矩和转动惯量之间的关系,并对转矩进行折算;使用MATLAB/SIMULINK仿真工具,对螺旋桨负载进行仿真模型的建立。对仿真结果进行研究分析,能够很好的模拟出实际螺旋桨负载的特性,能够对于电力推进系统进行理论的预测和分析,达到避免被研究的系统装置在实地考核时发生重大失误的目的。
其他文献
永磁同步电机(PMSM)具有体积小、效率高、结构简单等优点,在要求高控制精度和高可靠性的场合,比如航空航天、数控机床、雷达与各种军用武器跟随系统及机器人等方面获得了广泛的应用,在现代交流电机中也占有举足轻重的地位。论文首先对永磁同步电机结构及特点进行了分析,继而给出了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型;深入探讨了直接转矩控制在永磁同步电机上的应用理论基础,分析了电压矢量对电机电磁转矩和定子磁链的
研究开发基于视频图像的嵌入式分析设备对林区火灾的早期预报、减少森林资源损失具有重要意义。以DSP为核心的嵌入式系统具有体积小、功能完备的优点,同时结合机器视觉领域的
鉴于太阳能具有可再生、能量大、普及等优点,近些年来在世界各国发展迅速,太阳能发电是一种新兴的可再生能源,光伏/市电互补系统作为太阳能光伏发电的典型应用,受重视程度越来
电动汽车集计算机、电子与化学各学科领域的高新技术于一体,是车辆、电力拖动、新能源、智能控制等工程中最新成果的集成产品。进入新世纪以来,由于人们对环境污染与能源短缺问题的高度重视,促使世界各国和相关企业对电动汽车重点研究并取得重大进展。非晶永磁同步电机作为电动汽车的驱动电机,具有体积小、重量轻、转速范围大、功率密度高、易操作和可靠性好等特点。直接转矩控制技术新颖,直接对电机定子磁链和转矩进行控制,结
随着物联网技术的发展,单一无线通信方式不能满足差异化的信息传输需求,多种无线通信网络共用的模式越来越多,探讨无线通信物联网异架构组网方法是有理论意义和工程应用价值
随着老年人和残障人士数量的逐年增加,无障碍技术逐渐成为研究的热点。自然、友好的人机交互系统是其主要研究内容。手是人身上最灵活的一个部位,手语被认为是人的第二语言,手势
步进梁式加热炉是钢铁加工冶炼最重要的设备,其温度控制算法的优劣直接影响钢铁冶炼的质量、效率等生产指标。常用的炉温控制算法都是基于单一的PID算法,PID参数难以确定,必
在目前的实际工程中,80%以上使用的仍然是单变量PID控制器,但是对于工业现场中广泛存在的非典型被控对象,单纯使用传统PID控制器难以取得良好的控制效果。本文利用内模方法与
信息安全是无线传感器网络走向大规模实用化亟需解决的关键问题,入侵检测作为一种积极主动的防御技术,可以有效预防和发现网络入侵行为,保护网络的信息安全。   本文基于对无