本文關(guān)鍵詞：船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,由于電力推進(jìn)技術(shù)可降低燃油消耗、提高船舶操縱性能和節(jié)約船舶空間等優(yōu)點(diǎn),使其成為船舶推進(jìn)系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。永磁同步電機(jī)具有效率高、功率密度大和動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn),作為船舶推進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用于船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中。本文以船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī)作為研究對(duì)象,對(duì)其矢量控制系統(tǒng)及調(diào)速性能進(jìn)行深入研究。本文首先分析了在不同坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,在其基礎(chǔ)上對(duì)永磁同步電機(jī)矢量控制方法進(jìn)行了研究。通過對(duì)螺旋槳負(fù)載特性的分析,建立了船-槳數(shù)學(xué)模型,并對(duì)其進(jìn)行了仿真研究。根據(jù)螺旋槳負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性并結(jié)合矢量控制原理,建立船-機(jī)-槳整體仿真模型,對(duì)其進(jìn)行仿真研究,實(shí)現(xiàn)了矢量控制的id=0控制策略。其次,在理論分析的基礎(chǔ)上,對(duì)船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件和軟件設(shè)計(jì),硬件設(shè)計(jì)包括：以TMS320F28335型DSP芯片為核心的控制電路,以不可控整流橋及其濾波電路、三相逆變橋及其吸收電路為核心的主電路,以M57962L驅(qū)動(dòng)芯片為核心的IGBT驅(qū)動(dòng)電路以及硬件保護(hù)電路。在CCS3.3開發(fā)環(huán)境下,采用模塊化設(shè)計(jì)思想,結(jié)合匯編語言和C語言進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)可以分為初始化、主程序和中斷服務(wù)子程序三部分。文中給出了軟件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)流程以及轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制的設(shè)計(jì)方法,并提出了一種具有死區(qū)補(bǔ)償?shù)腟VPWM算法,該方法能夠有效地抑制死區(qū)效應(yīng),使系統(tǒng)的控制性能得到改善。文章最后,設(shè)計(jì)出一套能夠用于小型船舶電力推進(jìn)的變頻驅(qū)動(dòng)裝置,測(cè)得了該裝置的輸出波形和調(diào)試過程波形,對(duì)系統(tǒng)的性能做出了比較詳細(xì)的分析。實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明,該控制系統(tǒng)具備良好的動(dòng)靜態(tài)性能,可以實(shí)現(xiàn)船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī)的精確轉(zhuǎn)速控制。
【關(guān)鍵詞】：船舶電力推進(jìn) 船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī) 矢量控制 SVPWM DSP
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U664.3;TM341
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景和意義10-12
• 1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 船舶永磁同步電機(jī)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 船舶推進(jìn)電機(jī)的種類及特點(diǎn)14-15
• 1.3 本文主要工作與結(jié)構(gòu)安排15-18
• 第2章 螺旋槳負(fù)載特性下船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī)矢量控制研究18-32
• 2.1 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型18-22
• 2.2 永磁同步電機(jī)矢量控制策略22-24
• 2.3 船舶螺旋槳負(fù)載特性24-29
• 2.3.1 螺旋槳的基本參數(shù)24
• 2.3.2 螺旋槳負(fù)載特性的數(shù)學(xué)模型24-27
• 2.3.3 船-槳建模仿真分析27-29
• 2.4 船-機(jī)-槳整體建模仿真研究29-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)32-47
• 3.1 船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī)矢量控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)32-33
• 3.2 主電路設(shè)計(jì)33-35
• 3.3 控制電路設(shè)計(jì)35-42
• 3.3.1 TMS320F28335最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)35-37
• 3.3.2 轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路37-39
• 3.3.3 電壓電流檢測(cè)及調(diào)理電路39-41
• 3.3.4 外設(shè)擴(kuò)展電路41
• 3.3.5 通信電路41-42
• 3.4 驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路設(shè)計(jì)42-44
• 3.5 PCB制作與系統(tǒng)抗干擾44-46
• 3.5.1 PCB板的設(shè)計(jì)44-45
• 3.5.2 系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第4章 船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)47-64
• 4.1 主程序設(shè)計(jì)47-48
• 4.2 中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)48-49
• 4.3 轉(zhuǎn)速與電流雙閉環(huán)設(shè)計(jì)49-51
• 4.4 考慮死區(qū)補(bǔ)償?shù)腟VPWM算法設(shè)計(jì)51-63
• 4.4.1 SVPWM調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)52-56
• 4.4.2 SVPWM逆變器死區(qū)效應(yīng)分析56-59
• 4.4.3 時(shí)間補(bǔ)償法59-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析64-71
• 5.1 實(shí)驗(yàn)裝置及電機(jī)相關(guān)參數(shù)64-65
• 5.2 測(cè)試波形及相關(guān)數(shù)據(jù)分析65-70
• 5.2.1 編碼器波形分析65-66
• 5.2.2 驅(qū)動(dòng)波形分析66-67
• 5.2.3 調(diào)速波形分析67-69
• 5.2.4 死區(qū)補(bǔ)償數(shù)據(jù)分析69-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 總結(jié)與展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表論文77-78
• 作者簡(jiǎn)介78

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張松;張立春;;永磁推進(jìn)電機(jī)損耗及冷卻效能分析[J];電機(jī)與控制應(yīng)用;2013年12期

2 黃順利;潛艇主推進(jìn)電機(jī)突然短路過渡過程[J];艦船科學(xué)技術(shù);1981年06期

3 任修明,楊德望;船舶交流永磁推進(jìn)電機(jī)的研究[J];艦船科學(xué)技術(shù);2003年01期

4 邱修連;用有限元法計(jì)算大容量直流推進(jìn)電機(jī)的特性曲線[J];船電技術(shù);1994年05期

5 張安明;;基于電力線載波通信技術(shù)對(duì)某船推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的改裝[J];中國修船;2007年06期

6 ;36.5兆瓦高溫超導(dǎo)船舶推進(jìn)電機(jī)[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2009年03期

7 高海波;陳輝;林治國;陳智君;;船舶推進(jìn)電機(jī)的效率優(yōu)化控制[J];中國航海;2013年03期

8 壽海明;冀路明;馬守軍;;現(xiàn)代船用推進(jìn)電機(jī)技術(shù)研究[J];船電技術(shù);2007年01期

9 吳永銓,肖祖旺;直流推進(jìn)電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];船電技術(shù);2005年05期

10 徐偉;李桐橋;;推進(jìn)電機(jī)新型隔振裝置設(shè)計(jì)研究[J];艦船科學(xué)技術(shù);2006年S2期

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 渝舟;美制成36.5兆瓦超導(dǎo)船舶推進(jìn)電機(jī)[N];中國船舶報(bào);2009年

2 本報(bào)記者 宋文華;推進(jìn)電機(jī)變頻改造 專家共謀節(jié)能良策[N];中國工業(yè)報(bào);2011年

3 記者 林雄銳;推進(jìn)電機(jī)能效提升[N];潮州日?qǐng)?bào);2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 安躍軍;深海機(jī)器人推進(jìn)電機(jī)混沌現(xiàn)象研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 程世超;船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2016年

2 賀一曉;推進(jìn)電機(jī)減振降噪研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

3 牛穎;智能控制在船舶推進(jìn)電機(jī)DTC技術(shù)中的應(yīng)用研究[D];大連海事大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：船舶永磁同步推進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：301802