船舶电力推进仿真装置及其关键技术的研究

《船舶电力推进仿真装置及其关键技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、船舶电力推进仿真装置及其关键技术的研究(1)上海海事大学博士学位论文船舶电力推进仿真装置及其关键技术的研究姓名：薛士龙申请学位级别：博士专业：电力电子与电力传动指导教师：郑华耀20060501论文独创性声明本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。作者签名：靼日期：幽Ｌ一论文使用授权声明本人同意上海海事大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文复印

2、件，允许论文被查阅和借阅；学校可以上网公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定。作者签名：！迭墨导师签名．’殚疆日期：兰＝苎：２?Ｌ彤、上海海事大学博士论文———————————————————————————————————————————————摘要针对船舶电力推进系统特点，以某船的电力推进系统为研究对象，提出了采用三相异步电动机构成推进和负载系统来仿真船舶电力推进系统的总体设计方案，建立了半物理仿真装置。该装置由推进变频器、推进电机、负载变频器、负载电机以及控制单元组成。推进

3、变频器、推进电机和推进控制单元组成推进子系统，用于仿真推进电机的特性；负载变频器、负载电机和负载控制单元组成负载子系统。本文在分析了异步电机变频调速基本控制方式和异步电机电压、频率协调控制时的机械特性和变频调速ＰＷＭ技术的基础上，对正弦波脉宽调制（ＳＰＷＭ）变压变频，准最优脉宽调制（ＨＩＰＷＭ）变压变频，开关损耗最小脉宽调制ＰＷＭ变频变压三种ＰＷＭ技术进行仿真实验研究。在建立的推进电机实验驱动装置（应用德Ｊ?ｒ，Ｉ仪器（ＴＩ）公司的产品ＴＭＳ３２０Ｆ２４０７Ａ作为逆变控制器）对ＳＰＷＭ变压变频和眦Ｐ咖变压变频进行验证。实验结果表明，采用Ｈ

4、ＩＳＰＷＭ调制技术要比传统ＳＰ丽调制技术电压利用率提高了百分之二十以上。本文还提出了改进的级联型多电平逆变电路拓扑组合方式，充分利用ＧＴＯ、ＩＧＣＴ、ＩＥＧＴ等开关器件耐压高和ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ等开关器件开关速度快等优势，给出了适合于该种功率变换器拓扑结构的一种控制策略，进行了仿真研究。本文建立了基于ＳＩＭＵＬＩＮＫ船舶电力推进仿真模型，对船舶电力推进系统可能出现的部分故障类型进行仿真实验，尤其对逆变器故障进行了系统仿真研究，获得了在不同故障情况下的特征参数数——————————————————————————————————————

5、—————————据。本文提出一种新的基于分层的信息融合系统结构。系统中的局部信息融合采用基于决策距离的模糊推理方法，而全局信息融合则是采用基于专家模糊聚类分析方法。局部信息融合就是在进行全局信息融合之前，先对多传感器组中（要求传感器是同质的，且传感器观钡４的是同一个物理量）的测量数据进行融合处理，剔除每个采样点传感器组中不一致信息，保证被测物理量的可靠性。对基于决策距离的模糊推理方法局部信息融合，进行仿真实验，结果表明这方法是可行的，可靠的。全局信息融合控制是整个系统的核心，它主要包括模糊推理、聚类机、全局数据库、综合数据库。模糊推理用

6、来接受局部信息融合的数据，在综合数据库和全局数据库的支持下，建立模糊相似矩阵，通过聚类分析就可以得到系统的诊断结果。仿真实验数据，作为动态模糊聚类样本，应用动态模糊聚类分析对船舶电力推进系统进行状态识别和故障诊断实验。实验结果表明该方法是可行的，可以应用于系统状态识别和故障诊断。本文在ＶＢ６．５集成开发环境下开发了进行串行通信的软件，转速的检测和数据处理软件，动态模糊聚类分析软件，并构建为船舶电力推进仿真系统实时监控系统。本文的工作得到了上海市教委科技基金和上海市教委重点学科的资助。船舶电力推进仿真装置及关键技术的研究关键词：船舶电力推进

7、，现场总线，多电平拓扑结构，模糊聚类，监控，仿真上海海事大学博士论文———————————————————————————————————————————————ＡＢＳＴＲＡＣＴＢａｓｅｄｏｎａｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔｏｆｓｈｉｐｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｓｙｓｔｅｍｇｅｎｅｒａｌｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎａｎｄｌｏａｄｓｙｓｔｅｍａｄｏｐｔｍａｒｉｎｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｐｈａｓｅａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｗｈ

8、ｏｓｅｔｈｒｅｅ———————————————————————————————————————————————ｍｏｔｏｒｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍａｒ