本文關(guān)鍵詞：小型船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的研究與仿真

  更多相關(guān)文章： 電力推進(jìn) 船槳模型 減速器 異步電動機(jī) 建模仿真

【摘要】：船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)具有許多傳統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)勢,是國內(nèi)外船舶制造行業(yè)研究的熱門。開展船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的建模和仿真研究,對于船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計和使用具有極其重要的意義。本文主要針對小型電力推進(jìn)船舶,重點研究電力推進(jìn)控制策略以及其負(fù)載特性。根據(jù)小型船舶特點,首先分析電力推進(jìn)系統(tǒng)的負(fù)載一螺旋槳。研究螺旋槳敞水特征,阻力特性,并由此建立船槳數(shù)學(xué)模型和基于MATLAB/Simulink的仿真模型；根據(jù)小型船舶電力推進(jìn)的特點,提出在推進(jìn)電動機(jī)和螺旋槳之間加入減速器的設(shè)想,并建立起與船槳模型相結(jié)合的減速器模型。通過仿真分析在給定螺旋槳轉(zhuǎn)速下,船舶的速度、所受推力以及螺旋槳的扭矩,仿真結(jié)果驗證了模型建立的正確性和可行性。然后深入分析和研究異步電動機(jī)的在不同坐標(biāo)系下的動態(tài)數(shù)學(xué)模型,并在MATLAB/Simulink中自行搭建其按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的仿真模塊；并且對異步電動機(jī)矢量控制方式進(jìn)行深入研究,對異步電動機(jī)在的空載啟動和加載的情況下分別進(jìn)行了討論分析,驗證了矢量控制運用于主推進(jìn)電動機(jī)是可行性的。最后整合所建立的船槳模型、減速器模型、異步電動機(jī)模型以及矢量控制模型,建立小型船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)仿真模型,基于某實船對系統(tǒng)在分級起動、分級倒車和緊急剎車的工況下進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明異步電動機(jī)在矢量控制下的性能較優(yōu),尤其是開始運行時,電流的脈動和轉(zhuǎn)矩波動的幅度很小,在控制推進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的情況下,加入減速器的電力推進(jìn)系統(tǒng)運行穩(wěn)點,并且船舶運動狀態(tài)表現(xiàn)良好。
【關(guān)鍵詞】：電力推進(jìn) 船槳模型 減速器 異步電動機(jī) 建模仿真
【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】：2016
【分類號】：U664.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題研究的背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 電力推進(jìn)船舶的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 電力推進(jìn)控制系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 第2章 螺旋槳敞水特性及船槳模型14-38
• 2.1 螺旋槳敞水特性14-18
• 2.1.1 螺旋槳的推力特性14-16
• 2.1.2 螺旋槳的扭矩特征16-18
• 2.2 船槳相互作用18-20
• 2.2.1 船體對槳的影響18-19
• 2.2.2 槳對船體的影響19-20
• 2.3 船舶阻力特性20-21
• 2.4 螺旋槳模型的修正21-22
• 2.5 減速器22-27
• 2.5.1 傳動軸模型24
• 2.5.2 減速裝置模型24-25
• 2.5.3 減速器的仿真25-27
• 2.6 船槳模型27-37
• 2.6.1 數(shù)學(xué)模型的建立27-28
• 2.6.2 基于MATLAB/Simulink仿真模型的建立28-35
• 2.6.3 仿真結(jié)果及分析35-37
• 2.7 本章小結(jié)37-38
• 第3章 異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的建立38-57
• 3.1 異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)38
• 3.2 異步電動機(jī)的坐標(biāo)變換38-41
• 3.2.1 三相靜止坐標(biāo)系到兩相靜止坐標(biāo)系變換(3s/2s變換)38-40
• 3.2.2 兩相靜止坐標(biāo)系到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系變換(2s/2r變換)40-41
• 3.3 異步電機(jī)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型41-52
• 3.3.1 三相靜止坐標(biāo)系上異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型41-45
• 3.3.2 在靜止兩相正交坐標(biāo)系上的異步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型45-47
• 3.3.3 在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型47-48
• 3.3.4 在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上異步電動機(jī)的狀態(tài)方程48-50
• 3.3.5 按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的同步旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系上異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型50-52
• 3.4 基于轉(zhuǎn)子磁鏈定向異步電動機(jī)仿真52-56
• 3.4.1 坐標(biāo)變換模塊52-53
• 3.4.2 mt坐標(biāo)系下異步電機(jī)仿真模型53-54
• 3.4.3 仿真結(jié)果和分析54-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 第4章 異步電動機(jī)矢量控制方式的研究57-69
• 4.1 按轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制的實現(xiàn)57-58
• 4.2 SVPWM技術(shù)的在異步電動機(jī)矢量控制中的運用58-64
• 4.3 異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)建模與仿真64-68
• 4.3.1 SVPWM控制模塊仿真模型的建立64-66
• 4.3.2 異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)仿真結(jié)果與分析66-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 第5章 小型船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的仿真69-74
• 5.1 仿真模型的建立69-70
• 5.2 仿真結(jié)果和分析70-73
• 5.2.1 分級起動70-71
• 5.2.2 分級倒車71-72
• 5.2.3 緊急剎車72-73
• 5.3 本章小結(jié)73-74
• 第6章 結(jié)論74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文78-79
• 致謝79-80
• 作者簡介80

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫詩南;艦船電力推進(jìn)在21世紀(jì)的發(fā)展[J];上海造船;2002年02期

2 李玉生;全電力推進(jìn)在艦船上的應(yīng)用及其展望[J];船電技術(shù);2005年02期

3 金燾;;國外艦船電力推進(jìn)技術(shù)發(fā)展概況[J];上海造船;2006年02期

4 劉純順;;船舶綜合電力推進(jìn)的發(fā)展及應(yīng)用[J];中國水運(下半月);2009年11期

5 芮江;由大偉;;艦船綜合電力推進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];艦船科學(xué)技術(shù);2010年04期

6 朱煒;李輝輝;;艦船綜合電力推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀研究[J];船舶;2013年03期

7 金海;客輪上的電力推進(jìn)(上)[J];船電技術(shù);1996年01期

8 郭國才;全電力推進(jìn)的潛力[J];船電技術(shù);1996年04期

9 王志華;艦船電力推進(jìn)用變速驅(qū)動裝置[J];船電技術(shù);1997年03期

10 余光洪;電力推進(jìn)是有效的解決方案嗎?[J];船電技術(shù);1997年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張曉鋒;張輝;;21世紀(jì)艦船電力推進(jìn)發(fā)展趨勢[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展（下冊）[C];1999年

2 湯天浩;;全電船與新能源電力推進(jìn)[A];中國船舶輪機(jī)發(fā)展高峰論壇論文集[C];2010年

3 徐永法;;基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的電力推進(jìn)船舶能量管理系統(tǒng)[A];科技、工程與經(jīng)濟(jì)社會協(xié)調(diào)發(fā)展——中國科協(xié)第五屆青年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

4 鄭華耀;;現(xiàn)代船舶綜合電力推進(jìn)仿真系統(tǒng)研究[A];上海海事大學(xué)與波蘭格丁尼亞海事大學(xué)校際合作20周年科技論文集[C];2004年

5 楊帆;崔剛;王樂;張元瑋;;電力推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)分析[A];中國船舶與海洋工程焊接與涂裝技術(shù)發(fā)展論壇論文集[C];2012年

6 李杰仁;;船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的仿真研究[A];上海海事大學(xué)與波蘭格丁尼亞海事大學(xué)校際合作20周年科技論文集[C];2004年

7 馮惠;張自光;;一種用于“電力推進(jìn)船舶自動化電站”中的微機(jī)控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案[A];中國航海學(xué)會船舶機(jī)電與通信導(dǎo)航專業(yè)委員會2002年學(xué)術(shù)年會論文集（船舶機(jī)電分冊）[C];2002年

8 張云平;樊印海;;電力推進(jìn)中永磁同步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制[A];現(xiàn)代船舶機(jī)電維修技術(shù)（2005）[C];2005年

9 何文光;;電力推進(jìn)在內(nèi)河應(yīng)用暨亟需解決的規(guī)范問題[A];第十六屆中國科協(xié)年會——分8綠色造船與安全航運論壇論文集[C];2014年

10 許曉彥;李杰仁;;電力推進(jìn)船舶電能質(zhì)量改善方案的探索[A];中國電工技術(shù)學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 甘豐錄;電力推進(jìn)規(guī)范研究課題通過評審[N];中國船舶報;2008年

2 通訊員 沈濤;國內(nèi)首艘電力推進(jìn)游船首航[N];中國船舶報;2013年

3 通訊員 史慧敏;寧夏電力推進(jìn)電能替代[N];中國電力報;2014年

4 姜超;國網(wǎng)北京電力推進(jìn)營配貫通數(shù)據(jù)采錄[N];國家電網(wǎng)報;2014年

5 記者 王俊　見習(xí)記者 郭騰騰;冀北電力推進(jìn)“三站四線”工程[N];中國電力報;2014年

6 李博;國網(wǎng)北京電力推進(jìn)崗位制度建設(shè)[N];國家電網(wǎng)報;2014年

7 杜長軍 朱春曄;國網(wǎng)北京電力推進(jìn)“五位一體”建設(shè)[N];國家電網(wǎng)報;2014年

8 記者 胡曉峰;專家熱議電力推進(jìn)[N];中國船舶報;2006年

9 劉峗;七一一所進(jìn)軍綜合電力推進(jìn)領(lǐng)域[N];中國船舶報;2009年

10 通訊員 胡榮山;體現(xiàn)新一代環(huán)保船技術(shù)特點[N];中國水運報;2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 趙敏;基于混沌理論的電力推進(jìn)船舶電力負(fù)荷預(yù)測[D];大連海事大學(xué);2008年

2 呂世家;船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)直流母線穩(wěn)定控制及低電壓穿越技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 林駿;小型船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的研究與仿真[D];大連海事大學(xué);2016年

2 王嘉鈺;全電力推進(jìn)船舶短期電力負(fù)荷預(yù)測研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

3 田玉超;艦船電力推進(jìn)系統(tǒng)建模與仿真[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

4 阮譽(yù)婷;電力推進(jìn)船舶監(jiān)測與控制網(wǎng)絡(luò)[D];大連海事大學(xué);2006年

5 宋艷瓊;電力推進(jìn)船舶電網(wǎng)諧波抑制仿真研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

6 梁星星;艦船交流電力推進(jìn)系統(tǒng)理論研究及其電磁兼容性研究[D];華中科技大學(xué);2006年

7 宋旭;電力推進(jìn)在小型船舶中的實用性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

8 楊森;電力推進(jìn)系統(tǒng)選型初步方案設(shè)計[D];武漢理工大學(xué);2012年

9 張楠;艦船電力推進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)選型設(shè)計軟件設(shè)計[D];武漢理工大學(xué);2012年

10 仝永臣;小型電力推進(jìn)船舶推進(jìn)控制策略優(yōu)化研究[D];集美大學(xué);2014年

，

本文編號：621471