船舶推进电机无速度传感器矢量控制仿真研究

船舶电力推进技术的核心是船舶推进电机控制技术。采用异步电机作为船舶推进电机, 以船-桨负载模型作为船舶推进交流异步电机的负载模型, 对船-桨负载模型进行仿真分析, 同时对船舶推进异步电机的实测转子转速和估算转子转速进行了对比。经验证, 改进后的模型参考自适应算法性能更优     

基于SVM的船舶推进电机直接转矩控制仿真研究

介绍了船舶电力推进系统的结构和特点;分析了基于空间矢量调制（SVM）直接转矩控制（DTC）的原理;介绍求取预期电压矢量的方法以及船舶的船-桨模型;在Matlab/Simulink搭建了船舶电力推进DTC仿真模型。仿真结果表明基于SVM的DTC可以提高船舶电力推进系统的性能。     

船舶电力系统界面特性仿真

船舶电力系统是一个独立系统,当负载变化时将引起电网电压的剧烈波动。为了研究船舶电力系统在负载变化时的稳定性,利用Matlab/Simulink建立了船舶电力系统的仿真模型,包括同步发电机模型、励磁系统模型、柴油机及调速器模型和负载模型。通过对同步发电机在单机运行状态下突加、突减负载等不同工况进行动态仿真和分析,得到系统参数的变化情况。仿真结果符合"MLT-STD-1399 300章"规定的船舶电力系统界面的电压瞬变特性,为我国船舶电力系统的研究提供了参考依据。     

基于系列图谱回归公式的螺旋桨推力计算

本文针对船舶的运动数学模型,采用基于系列图谱回归公式计算螺旋桨推力,将大大提高数值计算效率,且该方法综合考虑系列螺旋桨的特征参数,计算精度高,可用于船舶驾驶模拟器、船舶自动控制仿真验证中运动数学模型的搭建。     

船舶电力推进系统直接转矩控制的建模与仿真

本文对船舶电力推进技术的发展和国内外研究做了简单介绍;以异步电动机作为主要研究对象,采用现在比较先进的直接转矩控制技术,完成了异步电机及其控制系统的数学建模,并应用Matlab软件Simulink仿真技术对电力推进及其控制系统进行了模块设计与仿真,给出了部分仿真结果,仿真试验结果验证了该建模方法是可行的,数学模型也能较好地反映实际系统的稳态和动态特性。     

基于以太网和CAN总线的船舶电力推进模拟器设计

文章介绍了一种基于以太网和CAN总线的船舶电力推进模拟器的结构,描述了CAN总线节点的软、硬件设计, 并阐述了模拟器进行仿真训练的主要功能,为船舶电力推进模拟器的研制提供了一定参考。     

关于船舶电力推进自动控制系统设计与研究的分析

全电力推进船舶是当前国际造船业发展过程中的一个热点,迄今为止我国尚无此类船舶的推进控制类产品。因此,本文重点对船舶电力推进自动控制系统设计的相关内容进行研究分析,结合全电力推进船舶的实际特点,通过模块化设计使船舶自动控制系统具有更高可靠性及可扩展性、集成性。     

Saber和Matlab在IGBT动态特性仿真中的应用研究

简要分析了目前常用的电力电子仿真软件Sabef和Madab的主要性能特点及在电力电子仿真中的适用程度。绝缘栅双极型晶体管（IGBT）广泛应用于中大功率变频器中,其开关特性决定了变频器的输出特性,由于大多数电机均为电阻电感性负载,因此应用以上两种仿真软件对电阻电感性负载的IGBT开关回路进行动态仿真研究比较,并通过实验证明,Saber软件中的IGBT模型输出特性更接近于真实情况。     

低分辨雷达螺旋桨飞机回波调制特性的研究

结合螺旋桨飞机结构和低分辨雷达特点提出了低分辨雷达螺旋桨飞机回波调制特性的实用数学模型,井用实际的螺旋桨飞机和低分辨雷达参数对该模型进行了详细的分析和仿真。分析了某低分辨雷达螺旋桨飞机实际回波的调制特性,讨论了低分辨雷达有关参数对调制特性的限制。最后把分析结果和仿真结果进行了比较,得到了理论模型和实际相一致的结论。建立了低分辨雷达调制特征和目标结构的数学关系。     

船舶实测辐射噪声信号的调制谱重构仿真

提出一种船舶实测辐射噪声信号的调制谱重构仿真方法.对实测信号进行时域波形和调制谱分析,提取螺旋桨旋转周期、叶片数、脉冲宽度、调制深度参数;通过仿真生成调制脉冲幅度参数与调制谱谐波谱线之间关系的对照表,查表确定各螺旋桨叶片的调制脉冲幅度参数;基于上述参数实现船舶实测辐射噪声信号的调制谱重构.仿真结果表明,该重构方法能够较好地保持调制谱第一组特征谐波谱线的频率、谱级相对大小排序等重要信号特征.     

船舶电力系统断电预防控制的研究

针对船舶电力系统的短路,接地故障、过载、有功或无功负载共享等系统故障引起的全网断电问题,利用一种新的基于观测器的快速减负荷系统,设计了一种负载转矩限制控制器。利用船舶推进器模型建立被控对象的数学模型;引入全波傅式测频算法,并实时的测得电网的频率;最后针对船舶推进器转矩控制进行仿真和分析。仿真结果显示,当观测器测得的频率低于某一限定的频率时,负载转矩限制控制器快速的减少推进器的转矩。     

一种Alpha稳定分布噪声下目标螺旋桨特征提取方法

为了解决Alpha稳定分布噪声下目标螺旋桨特征提取问题,该文提出一种基于分数低阶循环谱的特征提取方法。首先,从理论上推导出脉冲噪声条件下舰船辐射噪声分数低阶循环谱,指出分数低阶循环谱中出现峰值与螺旋桨特征的关系。然后根据该关系,提出基于分数低阶循环谱的螺旋桨特征估计方法。最后,通过仿真实验验证该方法的性能,并通过实测数据进一步验证了算法有效性。     

尾流的噪声信号特性及其模拟研究

尾流的延伸范围大，其声学特性是进行尾流探测、跟踪和识别的信息宿。在研究尾流的产生机理和物理特性基础上，主要研究了尾流中气泡群的声学特征、由船舶螺旋桨造成的尾流信号的周期性特征。采用AR模型自相关谱估计法研究了模拟产生的船舶尾流信号的谱特征，分析和总结了尾流信号的源特性。建立了的尾流信号时域和频域数学模型，为尾流声学特性的工程应用，提供理论依据。     

内河船舶电力推进系统的节能与环境效益评估

为了适应我国船舶排放控制的要求, 内河船必须采取节能减排措施。以两艘实船为基础, 分析柴油机直接 推进和电力推进系统的能耗和排放数据, 得出电力推进系统具有更好的节能优势和较大的环境效益。我国 正加大力度研究电力推进的核心技术和关键设备, 也必能促进电力推进产品的发展, 提高相应产品的质量 并且降低价格, 将来内河船有望逐步拓展采用电力推进系统。     

Design and Control of a Linear Propulsion System for an Elevator Using Linear Switched Reluctance Motor Drives

Linear switched reluctance motors (LSRMs) for the primary propulsion of a ship elevator is proposed and investigated for the first time in this paper. To achieve the stated objective, a new type of LSRM is proposed with twin stators and a translator between them with no back iron in the translator. The proposed configuration of the LSRM is designed, simulated, analyzed, compared with traditional LSRMs, and verified by experimental measurements. The number of LSRM propulsion subsystems required is studied with a view to minimize their weights and an optimization study for that purpose is developed. Unique placement of the LSRM propulsion systems on the elevator is presented. The propulsion force is generated using one phase or multiphase excitation. To reduce propulsion force pulsations, a major requirement in elevators, controlled multiphase excitation using one of the known force distribution functions (FDF) is an acceptable solution. In this paper, it is proved that the currently available FDFs are able to reduce the force pulsations but are not able to meet the peak force command for the system. Consequently, the velocity and position control do not meet even the elementary performance requirements any more. A new FDF is proposed in this paper and presented to overcome the problem caused by a conventional FDF. The control system with the proposed FDF is derived and integrated into velocity and position controllers. Extensive dynamic simulation and experimental verification of the proposed LSRM with the novel FDF is proved to give superior performance in this paper. Such high performance capable of meeting vertical elevator applications is demonstrated.     

基于近场声全息的舰船水下辐射噪声识别研究

基于半自由场平面近场声全息的基本原理,采用数值计算的结果作为全息数据,对水面舰船水下辐射噪声进行了反演,着重研究了由螺旋桨噪声和流噪声的数据获得的重建结果与重建距离之间的关系。研究结果表明,半自由场平面近场声全息重建算法能对水面舰船水下辐射噪声进行识别;半自由场平面近场声全息对重建距离的变化较敏感,从而限制了重建距离的适用范围;螺旋桨噪声在船尾附近是主要噪声源。     

全电力船电力系统建模与仿真

基于计算机的实时仿真技术的发展,应用于全电力船(All Electric Ship)的综合电力系统(Integrated Power Sys-tem)的分析和优化。其目的是解决与全电力船有关的多学科问题,如最佳电源管理和动态系统重构。这里主要建立模块化的综合电力系统(IPS)模型,其中包括发电模块,可重构区域配电系统模块,船舶推进器模块和船舶动态模块的并行开发和集成。     

舰船尾流激光探测跟踪方法与试验

舰船尾流激光探测跟踪是水下航行器对舰船进行探测、识别、跟踪的新手段。论文基于舰船尾流分布特性、气泡目标特性,采用蒙特卡洛仿真方法,实现了多尺度、宽数密度、大厚度舰船尾流气泡群的后向散射回波信号特性仿真,得到了水下航行器载激光探测系统在搜索、跟踪阶段信号的变化趋势,以及不同目标舰船的激光后向回波信号变化强度,可有效模拟激光探测系统对舰船尾流目标特性的真实跟踪状态。对于大型船只,当激光探测系统位于尾流之下时,航行器距舰船目标越近,尾流气泡激光回波越强,脉冲宽度展宽幅度越大;当激光探测系统位于尾流之中时,航行器距舰船目标越近,尾流气泡激光回波越弱,脉冲宽度变窄幅度越大。探测系统位于尾流之下时与探测系统位于尾流之中时,信号变化相反。小型船只信号变化趋势基本与大型船只保持一致,但尾流激光探测回波强度变低。开展了湖泊环境下船舶尾流激光探测跟踪试验,当探测系统在尾流之下时,大型船只尾流激光回波信号信噪比高,小型船只尾流激光难以检测。探测系统位于尾流之中时,大小船只尾流激光探测系统都可实现有效探测。论文可为舰船尾流探测实际工程应用提供支撑。