联合动力装置的船舶电力推进原动机模块

上海海事大学 硕士学位论文 船舶电力推进装置仿真研究 姓名：高闽娟 申请学位级别：硕士 专业：电力电子与电力传动 指导教师：薛士龙 20060601 船舶电力推进装置仿真研究 作者：高闽娟 学位授予单位：上海海事大学 本文读者也读过(3条) 1.邹晴船舶电力推进特性与控制的仿真研究[学位论文]2007 2.魏永清.康军模拟螺旋桨负载特性的双馈电机控制策略研究[会议论文]-2007 3.张勇军小比例船舶电力推进实验装置的仿真研究[学位论文]2007 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/thesis_y1007981.aspx

船舶轮机动力系统的自动化管理运行能够有效的改善动力装置的可靠性能，降低船舶轮机的生产成本，促进船舶行业的经济增长。本文在研究过程中，不仅考虑了船舶轮机的动力系统内部装置，而且还考虑了船舶轮机外部装置的模块设计的规范化，以此满足整个船舶轮机动力装置系统的自动化设计，从而实现动力装置的保护、测量、控制等等工作。本文在研发设计的过程中，需要先计算出船舶动力系统的选型，其次在计算出船舶轮机自动化系统。，最后有效的研究出船舶动力系统装置与系统之间的关系。

船舶轮机动力装置与系统设计需要满足船用条件、符合国际公约或规则、相关法律法规、考虑动力系统内部以及外部装置的协同与相互作用，动力系统设计过程中，需要考虑设计模块化、参数化、规范化，整个动力系统中齿轮箱、助推柴油机需布局紧凑。船舶轮机动力装置与系统自动化能够实现进行保护、监视、测量、指示、调整、变换与控制等工作，设计时先进行船舶动力系统选型计算，而后设计与之匹配的自动化系统。

电力推进船舶因其经济性高、操纵性好、布局灵活、噪音小等突出优点,近年来发展迅速,而我国电力推进人才缺口极大,因此船舶电力推进课程在船舶电子电气专业教学中尤为重要。从课程内容、实验室建设、教学模式三个方面建立完善的课程体系,培养符合就业要求的电力推进本科人才。

船舶电力推进以其良好的经济性、操纵性和低噪声性等优点,在船舶领域受到广泛的青睐。开展船舶电力推进系统的建模和仿真研究,再现系统的稳态及动态工作过程,揭示系统的内在规律,对于指导船舶电力推进系统的设计和使用具有现实意义。船舶电力推进系统是一个复杂的、多变的非线性系统,加之其推进电机具有大容量、大转动惯量的特点,对其进行准确的建模与仿真十分重要。本文采用模块化的建模方法,选用某实船的电力推进系统为研究对象,在matlab/simulink搭建了基于直接转矩控制技术的船-机-桨一体化仿真模型,并在该模型下进行起航工况的仿真研究,仿真结果表明了该模型的准确性。

归纳了工程船舶的一般分类，结合工作中接触到的船舶，分析了电力推进的常见三种形式（轴系推进、方位推、吊舱推进）及其组成和优缺点，为电力推进船舶的设计作参考。

针对全回转舵浆的电力推进船舶航向控制问题,基于等价舵效建立的船舶回转运动响应方程,设计了基于参考模型的滑模控制器。该控制器含有两个滑模控制子系统,其一用来控制参考模型,以获得理想的动态响应;另一个以前者每个控制周期对应的状态为控制目标输入,引导船舶航向收敛于设定值。仿真结果表明,在满足全回转舵浆回转角幅值与速度的限制下,该方法能够有效解决滑模控制输入的强抖振问题,能降低滑模控制输入的要求,且具有良好的鲁棒性与控制效果。

针对目前科考船舶对电力推进系统的要求,本文以＂科学号＂船舶吊舱电力推进系统为例,从科考船电力推进系统的基本构成,功率管理系统（powermanagementsystem,pms）的原理、构成及作业功能等方面,分析了海洋科考船采用吊舱推进系统的优越性能,研究了pms工作状况以及对船舶电力系统的影响。研究结果表明,吊舱推进系统的推进电机和螺旋桨共轴,形成独立的推进模块,使实船便于安装、拆卸,极大地提高了运行效率和推进功率。与传统的推进系统相比,船舶噪音控制和振动方面得到了极大的改善,推进模块可水平旋转360°,使推进器的方位角自行调节和控制,提高了船舶的操纵性能和经济性能。该研究对科考船电站管理起到了指导性作用。

通过对监控模块的功能分析,选择samsung公司的arm7微处理器s3c44b0x作为核心进行硬件设计,进行了启动代码bootloader的编写和操作系统的移植。μc/os-ii没有给驱动程序提供统一的标准接口,本设计中采用了驱动程序抽象层的方法自定义接口,通过指向不同驱动子程序的函数指针,为操作系统挂载驱动程序。

2014年12月21日,中国南车股份有限公司(以下简称"南车")与浙江建扬航务工程有限公司、大连玉柴能源有限公司在成都签订了6300dwt远洋运输船及"运河之星"示范船变频推进动力系统购销合同。6300dwt多用途大件运输船采用电力推进方式,适用于无限航区的远洋运输。南车旗下上海南车汉格船舶工

机舱区域实行单元模块化预装是造船企业提高生产效率，缩短造船周期，推进现代化造船模式的重要手段之～，本文对机舱单元模块化的设计进行了详细的介绍和探讨。

为满足工业仪表使用需要,研制一种动力装置压力开关。该压力开关具有耐高温、抗振动、高过载的特性。整机采用金属膜片式结构,设计和研制使用多种金属和非金属材料,研制流程经过20多道工序,涉及多门学科相互交叉的综合技术。主要应用于液压、气压系统的压力/电信号转换。其性能指标高于常规使用的产品,满足高过载、抗振动、耐高温的要求。

机舱区域实行单元模块化预装是造船企业提高生产效率,缩短造船周期,推进现代化造船模式的重要手段之一,文章对机舱单元模块化的设计进行了详细的介绍和探讨。

介绍船舶舾装单元模块建造技术,分析我国船舶舾装单元模块建造的现状,为推进模块化造船技术的发展,提出建议。

随着我国经济的发展,我国的造船业突飞猛进,已经进入船产业的第四阶段,壳舾涂阶段,这一阶段代表着我国的造船业已经步入国际先进的水平。我国造船技术已经不满足于第四阶段,还正向第五阶段发展:设计制造一体化迈进,本文就是对船舶制造设计一体化也就是单元化模块建设提出一点宝贵的建议。

将载波通信技术应用于舰船照明电网电力线信道有许多困难,其复杂的噪声特性是对通信可靠性的最大挑战,因此准确的分析建模对于设计优化舰船电力载波通信系统有重要意义。本文在对所采集的电网噪声进行时频域分析的基础上,利用arma模型建立了两类噪声的预测模型,预测噪声较全面的反映了噪声的时频域特性。

随着海洋工程快速发展,具备动力定位能力的海洋工程船舶相比其他船舶具有更高的作业安全性保障。同时,优化动力定位船舶电力系统的设计,提升整体船舶的动力性能,已经成为海洋工程的动力定位船舶安全设计技术研究的重点内容,针对动力定位船舶电力系统设计,需要重点做好接地处理、系统保护、谐波抑制以及直流配电等设计,才能有效提升海洋工程的动力定位船舶电力系统整体优化,提升动力性能,实现船舶航运能力的有效提升。本文介绍海洋工程动力定位船舶电力系统概述,分析海洋工程动力定位船舶的主要设计发展趋势,并探究海洋工程动力定位船舶电力系统的有效设计措施。

船舶电力系统中电力和照明变压器的供电连续性

随着材料技术和自动控制技术的发展，国内外电力推进技术发展正呈现着几个显著的特点：1．基于异步电动机的交流电力推进系统仍然是当前或是未来几年的市场主流……

利用matlab软件下simulink仿真工具，搭建了船舶电力系统仿真模型，并以82000dwt散装货船为实例，通过对船舶电力系统在运行过程中受到不同扰动时的仿真来研究船舶电力系统的稳定性。

船舶电力系统是船舶上最重要的系统之一。为了保证船舶的安全航行,基于plc和触摸屏,文中设计了一种船舶电力系统监视装置。该套监视装置主要由plc、电力系统参数测量装置、触摸屏、以太网等器件组成,通过plc、pm850和电流互感器采集到船舶电力系统的参数,将采集到的信息通过modbus现场总线、以太网进行共享。文中主要介绍了船舶电力系统实时监视装置的软、硬件设计。实验表明该装置具有实用价值,可有效地实现参数监控。

本文采用粘性cfd方法,在fluent商业软件平台上研究沿海航标工作船中部若干典型横剖面在设计状态下进行强迫横摇运动的水动力特性。通过获取强迫横摇运动下所受到的横摇力矩,由拟合方法求解出这些典型横剖面在安装或不安装舭龙骨情况下的横摇附加阻尼,进而评估加装舭龙骨装置以减少船舶横摇运动的效果。