本文關(guān)鍵詞：某型燃?xì)廨啓C發(fā)電模塊控制系統(tǒng)半物理仿真研究

  更多相關(guān)文章： 燃?xì)廨啓C 發(fā)電模塊 負(fù)荷突變 控制策略 半物理仿真

【摘要】：隨著艦船推進(jìn)系統(tǒng)的飛速發(fā)展，世界各國都將研究的重點放在了船舶綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)上，它以效率高、可靠性高、安全性好、操作性優(yōu)越、平均故障間隔時間長以及續(xù)航能力強等優(yōu)點，被視為現(xiàn)今船舶推進(jìn)動力的發(fā)展方向。燃?xì)廨啓C以其單機功率大、體積小、機動性好等優(yōu)點成為綜合電力系統(tǒng)中發(fā)電模塊理想的原動機選擇。近年來某型三軸燃?xì)廨啓C在地面燃機電站、艦船推進(jìn)、天然氣管道運輸?shù)戎T多工程方面的應(yīng)用，為燃?xì)廨啓C作為綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)的原動機模塊積累了大量的實際經(jīng)驗，燃?xì)廨啓C已經(jīng)成為艦船綜合電力系統(tǒng)發(fā)電模塊大功率優(yōu)選機型。鑒于燃?xì)廨啓C發(fā)電模塊是艦船綜合電力系統(tǒng)的能源的基礎(chǔ)單元，因此其控制技術(shù)是艦船綜合電力系統(tǒng)的核心技術(shù)之一 本文以某型三軸燃?xì)廨啓C及十二相同步整流發(fā)電機的技術(shù)參數(shù)為基礎(chǔ)，建立了燃?xì)廨啓C主要部件以及等效的三軸同步發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型。在Matlab/Simulink仿真軟件平臺上，按照模塊化的建模思想建立了以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)的燃?xì)廨啓C發(fā)電模塊仿真模型。通過羅克韋爾ControlLogix控制系統(tǒng)和ADI rtX實時仿真機物理連接構(gòu)建了半物理仿真試驗平臺。根據(jù)綜合電力系統(tǒng)燃?xì)廨啓C發(fā)電模塊的性能要求，制定了在燃?xì)廨啓C和發(fā)電機起動和工況運行時的控制策略和算法，完成了控制軟件開發(fā)，通過半物理仿真試驗平臺進(jìn)行了對于控制策略和算法的半物理仿真實驗驗證，通過半物理仿真實驗和實機試驗的結(jié)果對比，表明制定的以增量式PID算法的燃?xì)廨啓C和發(fā)電機控制策略滿足綜合電力系統(tǒng)燃?xì)廨啓C發(fā)電模塊的性能要求。 本課題的研究結(jié)果可為后續(xù)的艦船燃?xì)廨啓C發(fā)電機組控制系統(tǒng)的試驗研究以及實機控制提供參考。
【關(guān)鍵詞】：燃?xì)廨啓C 發(fā)電模塊 負(fù)荷突變 控制策略 半物理仿真
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U665.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究的背景及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外的研究發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 發(fā)電模塊的發(fā)展與應(yīng)用12-13
• 1.2.2 燃?xì)廨啓C仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 燃?xì)廨啓C控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本論文的主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 燃?xì)廨啓C發(fā)電模塊模型的建立18-36
• 2.1 燃?xì)廨啓C發(fā)電模塊原動機數(shù)學(xué)模型18-23
• 2.1.1 壓氣機數(shù)學(xué)模型18-19
• 2.1.2 燃燒室數(shù)學(xué)模型19-20
• 2.1.3 渦輪數(shù)學(xué)模型20
• 2.1.4 轉(zhuǎn)子的數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.1.5 容積模塊數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.1.6 放氣模塊數(shù)學(xué)模型22-23
• 2.2 燃?xì)廨啓C發(fā)電模塊發(fā)電機數(shù)學(xué)模型23-25
• 2.2.1 等效三相同步發(fā)電機數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.2.2 發(fā)電機整流系統(tǒng)等效數(shù)學(xué)模型24
• 2.2.3 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型24-25
• 2.2.4 電力負(fù)載數(shù)學(xué)模型25
• 2.3 發(fā)電模塊原動機仿真模型25-30
• 2.4 發(fā)電模塊發(fā)電機仿真模型30-33
• 2.5 發(fā)電模塊仿真模型33-34
• 2.6 仿真模型說明34-35
• 2.7 本章小結(jié)35-36
• 第三章 燃?xì)廨啓C發(fā)電模塊控制系統(tǒng)設(shè)計36-50
• 3.1 控制系統(tǒng)控制指標(biāo)的要求36-37
• 3.1.1 燃?xì)廨啓C控制指標(biāo)要求36-37
• 3.1.2 發(fā)電機控制指標(biāo)要求37
• 3.2 發(fā)電模塊控制系統(tǒng)功能37-39
• 3.3 發(fā)電模塊控制算法的選取39-40
• 3.4 增量式 PID 控制器40-41
• 3.5 燃?xì)廨啓C的控制策略41-48
• 3.5.1 起動階段的控制策略42-43
• 3.5.2 高壓壓氣機轉(zhuǎn)速的控制策略43-45
• 3.5.3 動力渦輪轉(zhuǎn)速控制的控制策略45-48
• 3.6 發(fā)電機的控制策略48-49
• 3.7 本章小結(jié)49-50
• 第四章 半物理仿真試驗平臺的搭建50-59
• 4.1 Allen-Bradley ControlLogix 控制系統(tǒng)50-52
• 4.1.1 ControlLogix 控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成50-52
• 4.1.2 控制系統(tǒng)軟件平臺52
• 4.2 ADI rtX 仿真機52-54
• 4.2.1 ADI rtX 仿真機的硬件組成53-54
• 4.2.2 ADI rtX 仿真機的軟件平臺54
• 4.3 仿真試驗平臺的構(gòu)建54-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第五章 半物理仿真結(jié)果與分析59-74
• 5.1 仿真模型的半物理仿真驗證59-62
• 5.1.1 燃?xì)廨啓C仿真模型驗證59-60
• 5.1.2 發(fā)電機仿真模型驗證60-62
• 5.2 燃?xì)廨啓C起動階段仿真結(jié)果62-63
• 5.3 燃?xì)廨啓C高壓壓氣機轉(zhuǎn)速控制仿真結(jié)果63-65
• 5.3.1 單機組高壓壓氣機轉(zhuǎn)速控制仿真結(jié)果63-64
• 5.3.2 雙機組功率控制仿真結(jié)果64-65
• 5.4 燃?xì)廨啓C動力渦輪轉(zhuǎn)速控制仿真結(jié)果65-67
• 5.5 燃機控制與勵磁控制結(jié)合的仿真結(jié)果67-70
• 5.6 半物理仿真結(jié)果分析與研究70-73
• 5.7 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論74-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 附錄（一） 攻讀碩士期間發(fā)表論文81

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 楊濤;王志濤;李淑英;;船用分軸燃?xì)廨啓C的模塊化建模與動態(tài)仿真[J];汽輪機技術(shù);2008年04期

2 曾進(jìn),任慶生,翁史烈,孫薇榮;燃?xì)廨啓C最優(yōu)控制研究[J];熱能動力工程;2000年06期

3 潘蕾,林中達(dá),楊瑜文;重型單軸燃?xì)廨啓C的機理型灰箱建模方法的研究[J];燃?xì)廨啓C技術(shù);2003年04期

4 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

5 范嘯平;王敏;;現(xiàn)代艦船綜合電力推進(jìn)技術(shù)綜述[J];上海造船;2007年04期

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本文編號：944971