船舶电力推进系统中负载仿真装置的研究

发布时间：2017-04-29 14:03

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【摘要】：由于电力推进技术发展前景的日益广阔及相关领域技术的不断完善,作为高等 航海学府,建设船舶电力推进实验室才能突显与时俱进的意义。本文就是以电力 推进船的推进电机和推进系统作为考核对象,在直流双闭环调速系统和有源逆变 的基础上开发了一套基于DSP的螺旋桨负载仿真装置,从而提供给推进电机逼真 的轴负载,准确仿真船舶定常航行和非定常航行时的螺旋桨工作特性。 本文首先分析了船用螺旋桨的工作特性以及与船体的相互作用;其次根据其 特性制定了仿真装置的设计方案,并根据电力推进实验室的要求对仿真装置的主 要部件进行了选择:然后建立了仿真系统的数学模型并对其进行工程设计及分析; 最后详细介绍了仿真装置的DSP控制系统与主回路系统,并针对各部分的具体要求 提供了相应的解决方案。 本文通过对基于DSP的螺旋桨负载仿真装置的研究,提出并探讨了一种用于电 力推进实验室的螺旋桨负载的仿真方案,该方案通过将DSP技术与直流调速技术以 及有源逆变理论相结合,在调制式功率变换器蓬勃发展的大环境下采用相控式功 率变换器从而为电气传动技术的数字化作出了有益的尝试。
【关键词】：船舶电力推进 有源逆变 直流双闭环调速系统 相控式功率变换器
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：U665
【目录】：

• 第1章 绪论9-15
• 1．1 课题来源及意义9
• 1．2 课题的相关技术及其发展状况9-14
• 1．2．1 船舶电力推进9-10
• 1．2．2 螺旋桨负载仿真装置10-11
• 1．2．3 仿真技术11
• 1．2．4 数字式直流调速系统11-13
• 1．2．5 有源逆变13
• 1．2．6 TMS320F240数字信号处理器13-14
• 1．3 论文的主要工作14-15
• 第2章 螺旋桨特性15-21
• 2．1 螺旋桨的推力和扭矩15
• 2．2 螺旋桨工作特性曲线15-16
• 2．3 螺旋桨与船体的相互作用16-18
• 2．3．1 伴流-船对螺旋桨的影响17
• 2．3．2 推力减额-螺旋桨对船的影响17
• 2．3．3 螺旋桨效率17-18
• 2．4 螺旋桨的扭矩特性18-20
• 2．4．1 自由航行特性曲线18-19
• 2．4．2 系缆特性19
• 2．4．3 螺旋桨反转特性19-20
• 2．5 船体的阻力特性20-21
• 第3章 仿真系统方案设计21-31
• 3．1 仿真系统方案的提出21-22
• 3．2 仿真系统运动方程22-24
• 3．3 仿真系统的惯性补偿24
• 3．4 仿真系统主要元件24-31
• 3．4．1 负载电机24-25
• 3．4．2 电源变压器25-27
• 3．4．3 晶闸管装置27-28
• 3．4．4 转矩转速传感器28-30
• 3．4．5 电流传感器30-31
• 第4章 仿真系统动态设计31-44
• 4．1 设计内容与步骤31
• 4．2 系统的性能指标31-32
• 4．3 系统的动态模型32-36
• 4．4 系统的期望特性36-37
• 4．5 电流环的设计37-40
• 4．5．1 电流调节器选型与计算37-38
• 4．5．2 电流环的仿真分析38-40
• 4．6 转矩环的设计40-43
• 4．6．1 转矩调节器选型与计算40-41
• 4．6．2 转矩环的仿真分析41-43
• 4．7 前馈控制器设计43-44
• 第5章 DSP控制系统设计44-53
• 5．1 船桨模型软件设计44-46
• 5．2 采样周期的选择46-47
• 5．3 数字调节器47
• 5．4 接口电路47
• 5．5 相控式功率变换器的设计47-53
• 5．5．1 移相触发控制装置的主要性能指标48-49
• 5．5．2 三相同步信号电路49-50
• 5．5．3 触发脉冲的移相控制50-51
• 5．5．4 触发脉冲功放电路51-53
• 结论53-54
• 攻读学位期间公开发表的论文54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-57
• 研究生履历57

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 余军;小型客船电力传输系统研究[D];武汉理工大学;2011年

2 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

3 吴明;船舶电力推进建模及仿真研究[D];武汉理工大学;2006年

4 商亮;半实物在环电力推进装置仿真系统的开发[D];上海海事大学;2006年

5 邹晴;船舶电力推进特性与控制的仿真研究[D];大连海事大学;2007年

6 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

7 张勇军;小比例船舶电力推进实验装置的仿真研究[D];武汉理工大学;2007年

8 徐建霖;舰船交流推进电机的起动与调速[D];华中科技大学;2007年

9 刘德强;半潜船电力推进系统建模与仿真[D];武汉理工大学;2009年

10 罗彬;船舶电力推进系统螺旋桨负载特性仿真研究[D];武汉理工大学;2009年

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本文编号：334989