21世紀以來,能源和環(huán)境問題一直是世界各國關(guān)注的熱點。在航運業(yè),開發(fā)全電船成為緩解化石能源危機和減少環(huán)境污染的有效途徑。與傳統(tǒng)船舶相比,全電船在實現(xiàn)了節(jié)能減排的同時,其操縱性能也有所提高,在游覽船舶、無人船等小型船舶領(lǐng)域中也得到了越來越多的應(yīng)用。吊艙電力推進系統(tǒng)憑借其良好的操作性能和較高的推進效率,近年來得以快速發(fā)展,但目前其大多應(yīng)用于大型船舶。因此,為了使吊艙電力推進系統(tǒng)在小型船舶上得以更廣泛的應(yīng)用、小型全電船具有更好的操縱性能,根據(jù)所研發(fā)的小型全電船相關(guān)參數(shù)要求,研發(fā)了基于吊艙式推進器的小型全電船動力總成系統(tǒng),并希望其得以推廣應(yīng)用。本文主要工作如下:根據(jù)全電船性能要求,采用直流無刷電機和數(shù)字舵機,并使用相應(yīng)的控制算法,自主設(shè)計了一種適用于小型船舶的吊艙式推進器。以磷酸鐵鋰電池組作為動力能源,采集BMS和推進裝置的數(shù)據(jù)信息,結(jié)合DSP技術(shù)編寫相應(yīng)程序,使用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)進行推進電機和數(shù)字舵機控制,開發(fā)了基于DSP的動力控制系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)計參數(shù)要求,并應(yīng)用自主設(shè)計的吊艙式推進器和動力控制系統(tǒng),開發(fā)樣船并進行試航,來驗證所研發(fā)動力總成系統(tǒng)是否滿足性能要求。試航結(jié)果表明:該小型全電船動力總... 

【文章來源】：集美大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 全電船國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 全電船國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 全電船國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 吊艙式電力推進國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究的主要內(nèi)容
第2章 全電船動力總成系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 全電船性能要求
    2.2 動力總成系統(tǒng)研發(fā)方案
    2.3 供電方案
    2.4 相關(guān)技術(shù)
        2.4.1 DSP概述
        2.4.2 CAN總線技術(shù)
        2.4.3 DC-DC
    2.5 本章小節(jié)
第3章 吊艙電力推進系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 阻力計算
    3.2 推進系統(tǒng)電機選型
    3.3 推進系統(tǒng)伺服裝置選型
    3.4 全電船動力源選型
        3.4.1 動力源選型
        3.4.2 電池管理系統(tǒng)
    3.5 吊艙式推進器結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.6 本章小節(jié)
第4章 基于DSP的控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.1.1 主控制芯片選擇
        4.1.2 控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計
    4.2 基于DSP的控制系統(tǒng)原理
        4.2.1 系統(tǒng)控制原理
        4.2.2 脈沖寬度調(diào)制原理
        4.2.3 推進電機控制原理
        4.2.4 數(shù)字舵機控制原理
    4.3 控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集
        4.3.1 推進器數(shù)據(jù)采集
        4.3.2 電池組信息采集
        4.3.3 控制指令接收與數(shù)據(jù)上傳
    4.4 本章小節(jié)
第5章 樣船測試
    5.1 樣船搭建
    5.2 實時性測試
    5.3 速度性能測試
    5.4 轉(zhuǎn)向性能測試
    5.5 續(xù)航能力測試
    5.6 本章小節(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]基于DSP的直流無刷電機控制[J]. 黃鎮(zhèn)坤.  山東工業(yè)技術(shù). 2019(17)
[3]一型電動船總體設(shè)計和電池選型探討[J]. 胡始弘,杜睿.  船舶. 2019(03)
[4]2018年海洋科學(xué)領(lǐng)域研究熱點解析[J]. 張燦影,王金平,高峰,馮志綱,孔秀,王琳,於維櫻,馬麗麗.  廣西科學(xué). 2019(03)
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碩士論文
[1]小型混合動力船舶微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)研發(fā)[D]. 孟飛.集美大學(xué) 2019
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[3]水面無人艇控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王瑟.華中科技大學(xué) 2017
[4]島際小型電動船舶永磁同步電機控制器的研究[D]. 周乃義.浙江海洋學(xué)院 2015
[5]船舶吊艙式電力推進系統(tǒng)船機槳匹配研究[D]. 秦業(yè)志.集美大學(xué) 2015
[6]無刷直流電機伺服控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 周廣山.青島大學(xué) 2014
[7]基于DSP的太陽能游覽船舶能量管理系統(tǒng)研發(fā)[D]. 李丹.集美大學(xué) 2014
[8]油電混合動力環(huán)衛(wèi)車底盤開發(fā)研究[D]. 宋少飛.長安大學(xué) 2013
[9]基于內(nèi)阻法的電池健康狀態(tài)估計技術(shù)研究[D]. 易明亮.杭州電子科技大學(xué) 2013
[10]新能源在船舶中的應(yīng)用研究[D]. 韓燁.哈爾濱工程大學(xué) 2012



本文編號：3148121