船舶电站自动控制系统的设计与研究

发布时间：2017-03-28 21:19

  本文关键词：船舶电站自动控制系统的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着船舶制造业的不断发展，船舶电站的自动化程度不断提高。电站控制系统也由局部、就地的控制向综合、集散的方向发展，尤其伴随着计算机、通信、网络技术在船舶上的广泛应用，自动控制系统开始进入一个崭新的发展阶段。 根据船舶电站控制系统的工作原理，，结合82000DWT散装货船的设计要求，懫用上位机与下位机相结合的方法，设计出了一种基于通信网络的自动控制系统。该系统由上位机(主站)、发电机控制单元(从站)及泵载控制单元组成。主站与从站之间通过MODBUS协议进行通信，共同实现船舶的自动化运行，泵载控制单元则独立控制重要泵载的自动起动。设计完成82000DWT散装货船自动控制系统的硬件部分，并采用模块化结构设计了控制系统的软件程序，包括主电网失电、机组过载、重载询问、机组解列与停机及泵载起动。 运用船舶电力系统可靠性的基本原理和方法，针对82000DWT散装货船电站进行可靠性分析，建立船舶电站稳态可用度的计算模型，确定电站可靠性的定量指标。 最后根据船舶电力系统的结构，分别建立原动机及其速度控制系统、同步发电机及其励磁控制系统、负载的数学模型，并结合82000DWT散装货船的各项参数和实际工作情况，在MATLAB/Simulink仿真平台上对突加/突减负载、发电机组准同期合闸、异步电动机软起动等工况进行仿真试验，通过对仿真结果的分析，验证了控制系统的稳定性。
【关键词】：船舶电站 自动控制 可靠性分析 仿真
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U665.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 选题的研究背景10-11
• 1.2 船舶电站控制系统11-13
• 1.2.1 主要发展阶段11
• 1.2.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 本文的主要工作13-14
• 第2章 船舶电站的构成与工作原理14-26
• 2.1 船舶电站的构成14-15
• 2.1.1 电站基本模型14-15
• 2.1.2 电站容量15
• 2.2 船舶电站控制系统的工作原理15-25
• 2.2.1 同步发电机的并联运行15-20
• 2.2.2 频率及有功功率的调整20-23
• 2.2.3 电压及无功功率的调整23-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第3章 船舶电站自动控制系统的设计与实现26-47
• 3.1 船舶电站自动控制系统的总体构成26-28
• 3.2 自动控制系统的硬件设计28-38
• 3.2.1 控制网络的设计28-31
• 3.2.2 控制电路的设计31-38
• 3.3 自动控制系统的软件实现38-45
• 3.3.1 主电网失电控制38-39
• 3.3.2 机组过载控制39-41
• 3.3.3 机组解列与停机控制41-42
• 3.3.4 重载询问42-44
• 3.3.5 泵载的起动控制44-45
• 3.3.6 泵载的切换控制45
• 3.4 本章小结45-47
• 第4章 船舶电力系统的可靠性分析47-57
• 4.1 可靠性的基本理论47-50
• 4.1.1 基本概念47
• 4.1.2 可靠性基本指标47-48
• 4.1.3 马尔可夫过程分析方法48-50
• 4.2 船舶电站可靠性分析50-56
• 4.2.1 发电机组的概率模型50-52
• 4.2.2 系统负荷的概率模型52-55
• 4.2.3 可靠性分析55-56
• 4.3 本章小结56-57
• 第5章 船舶电站控制系统的建模与仿真57-74
• 5.1 船舶电力系统的建模57-67
• 5.1.1 同步发电机模型57-59
• 5.1.2 柴油机和调速系统模型59-62
• 5.1.3 励磁系统模型62-63
• 5.1.4 负载模型63-64
• 5.1.5 斜坡升压软起动器模型64-66
• 5.1.6 恒流软起动器模型66-67
• 5.2 船舶电站自动控制系统的仿真研究67-73
• 5.2.1 突加/突减负载仿真试验67-69
• 5.2.2 并联运行仿真试验69-70
• 5.2.3 斜坡升压软起动仿真试验70-72
• 5.2.4 恒流软起动仿真试验72-73
• 5.3 本章小结73-74
• 结论74-75
• 参考文献75-78
• 附录78-82
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果82-83
• 致谢83-84
• 作者简介84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：船舶电站自动控制系统的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：273063