船舶電力推進(jìn)特性與控制的仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-11 21:01
本文關(guān)鍵詞:船舶電力推進(jìn)特性與控制的仿真研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)獲得了廣泛應(yīng)用,電力推進(jìn)系統(tǒng)從軍用發(fā)展到民用、從海運(yùn)發(fā)展到河運(yùn),,已成為國內(nèi)外現(xiàn)代船舶動(dòng)力裝置發(fā)展的新趨勢。由于電力推進(jìn)船舶具有良好的性能和明顯的節(jié)能效果,國內(nèi)外對電力推進(jìn)船舶的開發(fā)和研究方興未艾,電力推進(jìn)系統(tǒng)是當(dāng)今船舶研究的熱點(diǎn)之一。 本文論述了船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的組成、特點(diǎn),分析了船舶電力推進(jìn)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r,詳細(xì)闡述了最有發(fā)展前景的一種推進(jìn)方式——吊艙式電力推進(jìn)的結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn)以及應(yīng)用發(fā)展情況。 本文對船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化分析,建立了船舶運(yùn)動(dòng)中螺旋槳推力、扭矩,船舶運(yùn)動(dòng)的阻力,偏轉(zhuǎn)的阻轉(zhuǎn)矩等不同功能子模塊的數(shù)學(xué)模型。提出了用ARM和DSP構(gòu)成船機(jī)槳特性仿真子系統(tǒng)的方案,并提出了仿真子系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)的具體方案。 對于船舶的不同操作狀態(tài)對應(yīng)的推進(jìn)電力負(fù)荷變化特點(diǎn)和推進(jìn)電機(jī)變速時(shí)的電力負(fù)荷變化過程進(jìn)行了詳細(xì)分析,提出了電力推進(jìn)控制的改進(jìn)算法。利用各個(gè)子模塊數(shù)學(xué)模型構(gòu)建了完整的船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)仿真模型,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了船舶電力推進(jìn)特性與控制的仿真研究。
【關(guān)鍵詞】:船舶電力推進(jìn) 吊艙 電力負(fù)荷 仿真
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:U664.14
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-20
- 1.1 選題背景及意義10-12
- 1.2 論文的意義及主要工作12
- 1.3 船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)概述12-15
- 1.3.1 船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)組成12-13
- 1.3.2 電力推進(jìn)的特點(diǎn)13-14
- 1.3.3 電力推進(jìn)裝置經(jīng)濟(jì)性分析14-15
- 1.3.4 電力推進(jìn)裝置的應(yīng)用15
- 1.4 吊艙式電力推進(jìn)器15-18
- 1.4.1 吊艙式電力推進(jìn)器概念的提出15-16
- 1.4.2 吊艙式推進(jìn)器簡介16
- 1.4.3 吊艙式推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)及優(yōu)點(diǎn)16-17
- 1.4.4 吊艙式推進(jìn)器的發(fā)展及應(yīng)用17-18
- 1.5 電力推進(jìn)研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀18-20
- 第2章 船舶運(yùn)動(dòng)分析20-34
- 2.1 船舶運(yùn)動(dòng)的概述20
- 2.2 船舶運(yùn)動(dòng)的推進(jìn)力20-27
- 2.2.1 螺旋槳的推力和扭矩21
- 2.2.2 螺旋槳的重要參數(shù)21
- 2.2.3 螺旋槳推進(jìn)力圖譜21-23
- 2.2.4 螺旋槳與船體的相互作用23-24
- 2.2.5 螺旋槳的扭矩特性24-27
- 2.3 船舶運(yùn)動(dòng)的阻力27-29
- 2.3.1 船舶的主要阻力分量及其數(shù)學(xué)模型27-28
- 2.3.2 船舶的次要阻力分量及其數(shù)學(xué)模型28-29
- 2.4 船舶的偏轉(zhuǎn)力矩29-30
- 2.4.1 常規(guī)船舶的航向控制與偏轉(zhuǎn)力矩29
- 2.4.2 吊艙式電力推進(jìn)的航向控制與偏轉(zhuǎn)力矩29-30
- 2.5 船舶的阻轉(zhuǎn)矩30-32
- 2.6 船舶的轉(zhuǎn)動(dòng)角加速度與轉(zhuǎn)動(dòng)速度32-34
- 2.6.1 船舶的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量32-33
- 2.6.2 船舶的轉(zhuǎn)動(dòng)角加速度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度33-34
- 第3章 船槳運(yùn)動(dòng)模型34-44
- 3.1 螺旋槳推力系數(shù)K_P、扭矩系數(shù)K_M和進(jìn)速比J34-36
- 3.2 螺旋槳四象限特性 Chebyshev多項(xiàng)式擬合結(jié)果36-37
- 3.3 螺旋槳推進(jìn)軸系運(yùn)動(dòng)方程37-38
- 3.4 軟件設(shè)計(jì)38-39
- 3.5 船機(jī)漿仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)39-44
- 3.5.1 問題的提出39-40
- 3.5.2 船機(jī)槳特性仿真子系統(tǒng)的組成40-42
- 3.5.3 實(shí)現(xiàn)方法42
- 3.5.4 實(shí)現(xiàn)中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)42-44
- 第4章 船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)電力負(fù)荷變化的研究44-57
- 4.1 船舶的推進(jìn)控制44-46
- 4.1.1 船舶的一般推進(jìn)控制44
- 4.1.2 船舶電力推進(jìn)的控制44-46
- 4.2 船舶航行狀態(tài)46-47
- 4.3 船舶典型航行狀態(tài)對應(yīng)操作特點(diǎn)47
- 4.4 船舶電力推進(jìn)負(fù)荷的變化特點(diǎn)47-49
- 4.4.1 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的功率47-48
- 4.4.2 船舶的不同操作狀態(tài)對應(yīng)的推進(jìn)電力負(fù)荷變化特點(diǎn)48-49
- 4.4.3 船舶的不同操作狀態(tài)對應(yīng)的推進(jìn)電力負(fù)荷變化特點(diǎn)分析49
- 4.5 推進(jìn)電機(jī)變速時(shí)的電力負(fù)荷變化過程49-52
- 4.5.1 推進(jìn)電機(jī)減速時(shí)的電力負(fù)荷變化過程49-51
- 4.5.2 推進(jìn)電機(jī)加速時(shí)的電力負(fù)荷變化過程51
- 4.5.3 推進(jìn)電動(dòng)機(jī)由運(yùn)轉(zhuǎn)至停機(jī)時(shí)的電力負(fù)荷變化過程51-52
- 4.6 船舶電力推進(jìn)負(fù)荷變化與原動(dòng)機(jī)速度響應(yīng)52-53
- 4.7 船舶電力推進(jìn)負(fù)荷的程序控制53-57
- 4.7.1 電力推進(jìn)遙控操作信號轉(zhuǎn)換53
- 4.7.2 遙控操作的不同方式53-54
- 4.7.3 車鐘操作狀態(tài)及輸出值的特征54-55
- 4.7.4 遙控操作轉(zhuǎn)速直接控制的不足之處55-56
- 4.7.5 控制方式改進(jìn)的措施56-57
- 第5章 船舶電力推進(jìn)特性與控制的仿真研究57-70
- 5.1 船舶電力推進(jìn)仿真的界面設(shè)計(jì)57-58
- 5.2 船舶電力推進(jìn)仿真軟件設(shè)計(jì)思想58
- 5.3 船舶電力推進(jìn)仿真軟件58-60
- 5.3.1 參數(shù)設(shè)置模塊58-59
- 5.3.2 船舶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)模塊59-60
- 5.3.3 參數(shù)顯示模塊(主界面中)60
- 5.3.4 仿真曲線顯示模塊60
- 5.4 船舶電力推進(jìn)仿真軟件中的算法60-66
- 5.4.1 船舶電力推進(jìn)負(fù)荷程序控制的算法60-65
- 5.4.2 緊急停機(jī)控制算法實(shí)現(xiàn)65-66
- 5.5 船舶電力推進(jìn)吊艙方位角控制66-67
- 5.6 船舶電力推進(jìn)仿真實(shí)現(xiàn)電站的自動(dòng)控制67
- 5.7 仿真結(jié)果67-70
- 結(jié)論70-72
- 參考文獻(xiàn)72-74
- 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文74-75
- 致謝75-76
- 研究生履歷76
【引證文獻(xiàn)】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條
1 楊江;吊艙式電力推進(jìn)系統(tǒng)的建模與仿真[D];武漢理工大學(xué);2011年
2 宋春楠;船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中螺旋槳負(fù)載模擬的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年
3 喻林;小型電力推進(jìn)船舶PMSM控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2008年
4 彭振宇;船舶全電力推進(jìn)系統(tǒng)工作特性仿真研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年
5 方宇;船舶電力推進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2010年
本文關(guān)鍵詞:船舶電力推進(jìn)特性與控制的仿真研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:299930
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