本文關鍵詞：船舶電力推進永磁同步電機控制系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電力電子、微電子技術以及現(xiàn)代控制理論的迅速發(fā)展和交流調速技術的日益成熟,在很大程度上促進了船舶電力推進技術的發(fā)展,使其應用領域不斷擴展,船舶電力推進是未來船舶的發(fā)展方向。 本文根據(jù)船舶電力推進系統(tǒng)的優(yōu)點(機動性高、安全可靠性好以及自動化程度高等),闡述了其應用前景,而我國在該方面的研究和生產還處于初步階段,急需開展該方面的研究。永磁同步電機(PMSM)是船舶電力推進裝置中推進電機的理想選擇,因此開展對PMSM控制系統(tǒng)的研究以及船舶電力推進系統(tǒng)的建模與仿真具有一定的價值和意義。 本文首先建立了PMSM的數(shù)學模型,并基于該數(shù)學模型建立了PMSM仿真模型,之后對PMSM控制方式進行了研究：先是根據(jù)PMSM矢量控制方式原理,建立了基于Simulink的PMSM矢量控制系統(tǒng)仿真模型,在此基礎上,設計了模糊PI控制器,并進行了仿真及仿真結果分析,仿真結果表明基于模糊控制的PMSM轉速超調量較小；其次根據(jù)PMSM直接轉矩控制方式原理,建立了基于Simulink的PMSM直接轉矩控制系統(tǒng)仿真模型,在該模型的基礎上應用模型參考自適應(MRAS)進行轉速辨識,并進行了仿真及仿真結果分析,仿真結果表明基于MRAS的PMSM無速度傳感器DTC系統(tǒng)轉速估算精度較高。最后,在PMSM控制系統(tǒng)建模與仿真的基礎上,根據(jù)船舶電力推進系統(tǒng)的特點,建立了由柴油發(fā)電機模塊、交-直-交變頻模塊、PMSM模糊矢量控制模塊以及船-槳模塊組成的船舶電力推進船-機-槳Simulink仿真模型,并基于某實船參數(shù)進行了仿真及仿真結果分析,仿真結果表明PMSM低速特性較好,船-槳模型仿真試驗結果與實船實測結果相符。 本文所建立的仿真模型,豐富了PMSM控制策略及船舶電力推進系統(tǒng)的理論研究,為船舶電力推進系統(tǒng)控制性能的提高奠定了一定的基礎。
【關鍵詞】：船舶電力推進 PMSM 螺旋槳 仿真
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：U664.14
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-13
• 1.2.1 船舶電力推進技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-12
• 1.2.2 PMSM控制方式研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-13
• 1.3 本文主要研究內容13-14
• 第2章 永磁同步電機的數(shù)學模型14-24
• 2.1 坐標變換14-18
• 2.1.1 三相交流坐標系到兩相靜止坐標系的變換15-17
• 2.1.2 兩相靜止坐標系到兩相旋轉坐標系的變換17-18
• 2.2 永磁同步電機的電壓方程和轉矩公式18-21
• 2.2.1 永磁同步電機的電壓方程18-20
• 2.2.2 永磁同步電機的轉矩公式20-21
• 2.3 永磁同步電機系統(tǒng)運動方程21
• 2.4 永磁同步電機建模21-23
• 2.5 本章小結23-24
• 第3章 永磁同步電機控制方式的研究24-68
• 3.1 基于模糊控制的PMSM矢量控制系統(tǒng)的研究24-45
• 3.1.1 SVPWM矢量控制基本思想24-31
• 3.1.2 模糊PI控制器設計31-35
• 3.1.3 PMSM模糊矢量控制系統(tǒng)軟件設計35-38
• 3.1.4 基于Simulink的PMSM矢量控制系統(tǒng)建模與仿真38-42
• 3.1.5 基于模糊控制的PMSM矢量控制系統(tǒng)建模與仿真42-45
• 3.2 基于MRAS的PMSM無速度傳感器DTC系統(tǒng)的研究45-67
• 3.2.1 PMSM直接轉矩控制原理45-50
• 3.2.2 模型參考自適應理論研究及應用50-55
• 3.2.3 PMSM無速度傳感器DTC系統(tǒng)軟件設計55-56
• 3.2.4 基于Simulink的PMSM直接轉矩控制系統(tǒng)建模與仿真56-61
• 3.2.5 基于MRAS的PMSM無速度傳感器DTC系統(tǒng)建模與仿真61-67
• 3.3 本章小結67-68
• 第4章 船舶電力推進系統(tǒng)建模68-85
• 4.1 船舶電力推進系統(tǒng)概述68-69
• 4.1.1 電力推進裝置的組成68-69
• 4.1.2 船舶電力推進裝置分類及應用69
• 4.2 船舶電力系統(tǒng)建模69-72
• 4.2.1 柴油發(fā)電機建模69-71
• 4.2.2 船舶同步發(fā)電機及低壓負載建模71-72
• 4.3 船-槳模型的建立72-84
• 4.3.1 螺旋槳水動力特性72-73
• 4.3.2 船體對螺旋槳的影響-伴流73-75
• 4.3.3 螺旋槳對船體的影響-推力減額75-76
• 4.3.4 船體阻力計算76-77
• 4.3.5 船-槳仿真模型的建立77-84
• 4.4 本章小結84-85
• 第5章 基于模糊矢量控制的船舶電力推進系統(tǒng)仿真85-90
• 5.1 基于Simulink的仿真模型建立85
• 5.2 仿真結果及分析85-89
• 5.2.1 仿真結果86-88
• 5.2.2 仿真結果分析88-89
• 5.3 本章小結89-90
• 結論90-92
• 參考文獻92-96
• 附錄 部分程序清單96-98
• 致謝98-99
• 研究生履歷99

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  本文關鍵詞：船舶電力推進永磁同步電機控制系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：266806