本文關鍵詞：小型船舶電力推進裝置系統(tǒng)仿真研究

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【摘要】：目前電力推進因其自身所具有的優(yōu)越性被國際上作為船舶推進主要的研究方向，而我國對于船舶電力推進系統(tǒng)方面的研究還處在剛開始階段，，應用到現(xiàn)實系統(tǒng)中存在著許許多多的問題，因此，建立船舶電力推進系統(tǒng)仿真模型并對其進行分析總結，可以對船舶電力推進的研究起到一定的參考作用。 本文把異步電機矢量控制作為船舶電力推進系統(tǒng)主要的研究對象，在詳細的總結各個系統(tǒng)的數(shù)學模型后，在MATLAB仿真軟件中建立各個系統(tǒng)的仿真模型并分析仿真結果。首先，分析總結了電流滯環(huán)矢量控制系統(tǒng)和電壓空間矢量控制系統(tǒng)的基本原理，在此基礎上建立二者的仿真模型，由仿真結果分析在這兩種控制方式下電機工作特性，結果表明電壓空間矢量控制系統(tǒng)性能較好，尤其在電機啟動時，電壓空間矢量控制系統(tǒng)電流脈動及轉矩跳變幅度較小。 其次，因無速度傳感器矢量控制技術在數(shù)字控制技術方面的研究前景廣闊，本文著重介紹了基于模型參考自適應的異步電機矢量控制以及基于全階速度自適應觀測的矢量控制系統(tǒng)的基本原理，在MATLAB仿真軟件中建立兩種仿真模型，并對仿真結果進行比較分析，結果表明兩種控制系統(tǒng)都能夠正常運行，全階速度自適應觀測器因其帶有電流反饋環(huán)節(jié)，速度估計的精度較高。 最后，本文分析總結船舶螺旋槳的工作特性，并由此建立船舶螺旋槳仿真模型，并把螺旋槳模型與上述的四種矢量控制模型相結合，組建船舶電力推進矢量控制系統(tǒng)的仿真模型，通過仿真結果分析各自的工作特性，仿真結果表明，速度直接反饋的電壓空間矢量控制電力推進系統(tǒng)性能較好。
【關鍵詞】：電力推進 矢量控制 無速度傳感器 螺旋槳
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U664.14
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 本課題國內、外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢13-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢13-14
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢14-15
• 1.3 主要研究內容15-16
• 第2章 異步電機矢量控制系統(tǒng)16-24
• 2.1 異步電機數(shù)學模型的性質16-17
• 2.2 異步電機的數(shù)學模型17-18
• 2.3 坐標變換18-20
• 2.3.1 三相/兩相（3/2）變換19-20
• 2.3.2 兩相/兩相（2s/2r）旋轉變換20
• 2.4 異步電機在兩相坐標下的數(shù)學模型20-21
• 2.4.1 異步電機在旋轉坐標系（dq 坐標系）下的數(shù)學模型20-21
• 2.4.2 異步電機在靜止坐標系（ 坐標系）下的數(shù)學模型21
• 2.5 矢量控制系統(tǒng)21-23
• 2.5.1 矢量控制的基本思路21-22
• 2.5.2 矢量控制的基本方程22-23
• 2.6 本章小結23-24
• 第3章 電流滯環(huán)矢量控制系統(tǒng)和電壓空間矢量控制系統(tǒng)仿真24-42
• 3.1 電流滯環(huán)矢量控制系統(tǒng)的原理及仿真24-30
• 3.1.1 電流滯環(huán)矢量控制的原理24-25
• 3.1.2 電流滯環(huán)矢量控制系統(tǒng)的仿真建模25-27
• 3.1.3 電流滯環(huán)矢量控制系統(tǒng)仿真27-28
• 3.1.4 仿真結果及其分析28-30
• 3.2 電壓空間矢量控制系統(tǒng)的原理及仿真30-41
• 3.2.1 電壓空間矢量控制系統(tǒng)的原理30-31
• 3.2.2 電壓空間矢量 PWM 的基本原理及其仿真建模31-38
• 3.2.3 電壓空間矢量控制系統(tǒng)仿真38
• 3.2.4 仿真結果及其分析38-41
• 3.3 本章小結41-42
• 第4章 無速度傳感器異步電機矢量控制系統(tǒng)仿真42-57
• 4.1 基于模型參考自適應（MRAS）矢量控制系統(tǒng)的原理及仿真42-48
• 4.1.1 模型參考自適應法的原理42-43
• 4.1.2 基于模型參考自適應電機轉速估計的原理及其建模43-45
• 4.1.3 基于模型參考自適應矢量控制系統(tǒng)仿真45
• 4.1.4 轉速估計仿真結果45-46
• 4.1.5 系統(tǒng)仿真結果及其分析46-48
• 4.2 基于全階速度自適應矢量控制系統(tǒng)的原理及仿真48-56
• 4.2.1 全階狀態(tài)觀測器的構成48-49
• 4.2.2 轉速自適應規(guī)律49-50
• 4.2.3 增益矩陣50-52
• 4.2.4 全階速度自適應觀測器的仿真模型52-53
• 4.2.5 基于全階速度自適應矢量控制系統(tǒng)仿真53
• 4.2.6 轉速估計仿真結果53-54
• 4.2.7 系統(tǒng)仿真結果及其分析54-56
• 4.3 本章小結56-57
• 第5章 船舶電力推進矢量控制系統(tǒng)仿真57-70
• 5.1 螺旋槳的工作特性及仿真建模57-63
• 5.1.1 螺旋槳推力和扭矩57-58
• 5.1.2 螺旋槳的工作特性曲線58
• 5.1.3 螺旋槳和船體間的相互作用58-60
• 5.1.4 船舶運動的阻力特性60
• 5.1.5 船舶螺旋槳仿真建模60-61
• 5.1.6 船舶螺旋槳仿真結果分析61-63
• 5.2 船舶電力推進矢量控制系統(tǒng)仿真63-69
• 5.2.1 船舶電力推進電流滯環(huán)矢量及電壓空間矢量控制系統(tǒng)仿真63-64
• 5.2.2 仿真結果及其分析64-66
• 5.2.3 基于無速度傳感器的船舶電力推進矢量控制系統(tǒng)仿真66-67
• 5.2.4 仿真結果及其分析67-69
• 5.3 本章小結69-70
• 總結與展望70-72
• 全文總結70-71
• 本文不足及后續(xù)展望71-72
• 參考文獻72-75
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文75-76
• 致謝76-77
• 詳細摘要77-80

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本文編號：1071024