船舶电力推进自动控制系统设计与研究

发布时间：2017-11-10 09:37

  本文关键词：船舶电力推进自动控制系统设计与研究

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【摘要】：本文以吊舱式电力推进系统为研究对象,对电力推进系统进行了深入分析和研究,并在此基础上设计了基于PLC技术的电力推进控制系统。论文主要完成的工作有电力推进控制系统设计和程序编写、异步电机直接转矩控制系统的数学建模和MATLAB仿真。系统设计采用西门子PLC作为主控单元,推进电机和旋转电机选用异步电机。采用两套PLC控制系统实现系统冗余,当主系统出现故障时能自动切换到备用系统,使系统可靠性大大提高。PLC通过变频器来调节电机的转速,并通过绝对值编码器和速度传感器来反馈旋转电机的位置和推进电机的速度,从而对船舶航线方向和速度进行控制。主备用PLC站点之间以及分布式I/O模块与主备用站点之间通过PROFIBUS总线进行连接,分布式I/O模块通过模拟量输出接口和数字量输出接口分别对变频器的转速和启停转向进行控制,绝对值编码器和PLC之间通过串行通信(SSI)接口进行连接。程序的编写采用step7编程软件的梯形图(LAD)语言,实现了吊舱的基本控制功能,主要包括：推进电机的速度给定、反馈检测与调节,旋转电机位置的检测和位置调节。论文最后对异步电机直接转矩控制技术进行了数学建模和MATLAB仿真。在对异步电机数学模型进行了分析的基础上,通过坐标变换,建立了在两相静止坐标下异步电机数学模型,并对变频器原理进行了探讨。异步电机直接转矩控制是通过对定子磁链大小和方向的控制来调节电机的转矩,从而达到控制转速的目的。定子磁链的观测采用u-i模型。最后通过MATLAB数学仿真软件中Simulink工作箱对直接转矩控制系统进行了仿真,并对结果进行分析。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U664.3

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 张晓华,朱峰,阮毅;电压空间矢量PWM逆变器—异步电机仿真模型的分析[J];电气传动自动化;2001年05期

2 王蕾;谢利理;;正多边形磁链轨迹控制在伺服系统中的应用[J];航空兵器;2007年04期

3 王丽萍;;交流电机调速方法[J];机械管理开发;2009年04期

4 姜玲玲;陈翔辉;;冗余系统在ABB AC800M PLC设备中的实现[J];可编程控制器与工厂自动化;2013年08期

5 李付亮;;基于不同电动机负载下变频器容量的选择[J];湖南水利水电;2006年03期

6 南新元;陈飞;李泉;;S7-300 PLC软冗余系统性能实验研究[J];实验技术与管理;2013年06期

7 马江鹏;;浅析三相异步电动机的组成和工作原理[J];现代经济信息;2010年03期

8 肖运启;徐大平;吕跃刚;;一种基于SPWM的交-直-交型变频器系统简化模型[J];系统仿真学报;2008年08期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 宋春楠;船舶电力推进系统中螺旋桨负载模拟的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 崔耀兴;电力推进系统中的电机控制及其仿真研究[D];武汉理工大学;2007年

3 金永顺;三电平逆变器SVPWM方法的分析与研究[D];湖南大学;2007年

4 李艺;异步电机直接转矩控制定子磁链估算方法的研究[D];中南大学;2007年

5 吴显法;DP半潜式平台的推力系统设计[D];大连理工大学;2007年

6 刘刚;异步电机直接转矩控制系统仿真研究[D];中北大学;2010年

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本文编号：1166094