学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

吊舱式电力推进系统的动态仿真的研究

作　者: 杨晓丽
导　师: 俞宏生
学　校: 上海海事大学
专　业: 电力电子及电力传动
关键词: 吊舱 电力推进 螺旋桨 推进电机 动态仿真
分类号: U664
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 334次
引　用: 21次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


多模式机舱综合仿真系统实验室的建设是由交通部专项实验室基金资助的项目。其开发背景在于航运事业的迅速发展，船舶正朝着大型、节能、高效的方向发展，出现了多种推进模式，而现代船舶电力推进模式全面融合了目前最先进的数控技术、网络技术以及动力和机电领域的最新发展，其中，吊舱式电力推进船舶最具先进性，已引起国际造船和航运界的高度重视。国内对这方面的研究虽起步较晚，但发展迅速，前景看好。 系统仿真就是根据仿真对象的物理特性和过程建立数学模型，然后利用仿真软件建立仿真模型进行实验研究，目前已经成为许多领域研究必不可少的工具。针对吊舱式电力推进系统建立的动态仿真系统与造船业紧密相关，对船舶电力推进的研究将起到积极的推动作用。 本课题是由上海市科委发展基金资助的项目。本文以吊舱式电力推进系统为研究对象，目的是建立其动态仿真系统，主要工作分为系统建模和仿真两个方面。首先通过调研工作收集国内外关于船舶电力推进技术的最新资料并对吊舱式电力推进系统的特点加以阐述。然后着重分析吊舱式电力推进系统的两个重要组成部分：螺旋桨和推进电机。本文在深入研究螺旋桨特性的基础上建立了运动模型，通过仿真软件来模拟螺旋桨的负载特性，为推进电机提供负载转矩。吊舱式电力推进系统的主要动力源是推进电机，本文对目前应用广泛的几种典型电机：单三相永磁同步电机、多相永磁同步电机及异步电机分别进行了性能分析并建立数学模型，运用Matlab进行仿真实验，为电力推进系统的研究提供了坚实的理论依据。最后，本文在深入研究船、机、桨之间的相互关系的基础上，建立了船-机-桨模型，并将电力推进系统的几个关键组成部分的模型整合成一个仿真系统。 运用该仿真系统可预知设计好的电力推进系统的静态和动态性能并可以调节参数来优化系统的性能，达到了预期目的，本论文可作为即将进行的双三相半实物仿真的前期探索。

全文目录


第1章 绪论  9-15
  1.1 选题来源、背景及其意义  9-11
  1.2 课题研究的国内外技术现状  11-13
  1.3 系统仿真技术的发展现状  13-14
  1.4 本文的主要工作  14-15
第2章 吊舱式电力推进系统仿真对象及仿真软件简介  15-28
  2.1 吊舱式电力推进系统概述  15-16
  2.2 仿真母型船概况  16-17
  2.3 Siemens SSP吊舱式推进系统简介  17-19
  2.4 仿真软件介绍  19-28
    2.4.1 仿真软件的发展  19
    2.4.2 MATLAB6.5简介  19
    2.4.3 Simulink  19-23
    2.4.4 S函数  23-26
    2.4.5 Database Toolbox  26-28
第3章 船舶螺旋桨特性及船舶阻力  28-40
  3.1 螺旋桨特性  28-30
    3.1.1 自由航行特性  28-29
    3.1.2 系缆(抛锚)特性  29
    3.1.3 螺旋桨反转特性  29-30
  3.2 螺旋桨的推力和扭矩  30-31
  3.3 螺旋桨的敞水特性  31-32
  3.4 螺旋桨与船体的相互作用  32-35
    3.4.1 船对桨的影响:伴流系数  33-34
    3.4.2 螺旋桨对船的影响:推力减额系数  34
    3.4.3 螺旋桨推进器效率  34-35
  3.5 螺旋桨的重要参数  35-36
    3.5.1 盘面比  35
    3.5.2 螺距比  35-36
    3.5.3 转动惯量  36
  3.6 螺旋桨型式及图谱选择  36-38
    3.6.1 螺旋桨型式  36-37
    3.6.2 螺旋桨图谱选择  37-38
  3.7 船舶阻力特性  38-40
第4章 船舶推进电机的性能分析  40-56
  4.1 现代电力推进系统对推进电机的要求  40-41
  4.2 典型船用推进电机的性能分析及仿真  41-56
    4.2.1 单三相永磁同步电机  41-46
    4.2.2 多相永磁同步电动机  46-51
    4.2.3 异步电动机  51-56
第5章 船-机-桨模型  56-62
  5.1 船、机、桨的能量关系  56-57
  5.2 船、机、桨在变工况时的配合  57-60
    5.2.1 系缆工况  57
    5.2.2 过渡工况  57-60
  5.3 船-机-桨数学模型  60-62
第6章 吊舱式电力推进系统的仿真  62-75
  6.1 吊舱式电力推进系统数学模型  62-67
  6.2 利用Matlab对吊舱式电力推进系统进行仿真  67-72
    6.2.1 电动机模型  68-69
    6.2.2 螺旋桨模型  69-71
    6.2.3 模块集成  71-72
  6.3 仿真结果分析  72-75
    6.3.1 稳态运行的仿真结果  72
    6.3.2 动态运行的仿真结果  72-75
第7章 结论与展望  75-77
  7.1 全文总结  75
  7.2 展望  75-77
致谢  77-78
参考文献  78-80
附录一 仿真母型船的电力系统图  80-81
附录二 SIMAR DRIVE CYCLO CONVERTER  81-82
附录三 MAU4-70系列图谱  82-83
附录四 程序代码  83-84

相似论文

  1. 陀螺稳定吊舱控制系统设计,TP273
  2. 立式数控铣削仿真加工系统研制,TG547
  3. 机载吊舱天线罩的设计,TN820.81
  4. 海洋地震拖缆姿态动态仿真研究,P715
  5. 基于CFD的双速比导管螺旋桨性能研究,U664.33
  6. 基于OGRE的离心脱水三维仿真系统的设计与实现,TP391.9
  7. 超精密双面抛光加工过程平稳性的研究,TG580.692
  8. 电控机械式自动变速器液压换挡执行机构的研究,U463.212
  9. 电网动态仿真培训系统的研究与开发,TM743
  10. 双体船综合电力推进系统设计,U664.14
  11. 大型螺旋桨CAPP系统的开发与研究,TP391.7
  12. 碟形无人机动态特性分析及结构优化设计,V279
  13. 动力涡轮驱动的逆升压式空气循环制冷系统研究,TB65
  14. 印刷电路板的贴装仿真及设计检错研究,TN41
  15. 大型组合型钢矫直研究与有限元仿真,TG333.23
  16. 耦合安全指标的黄登碾压混凝土坝施工多方案仿真分析,TV544.921
  17. 船用螺旋桨的曲面造型及加工仿真研究,U664.33
  18. 双护盾掘进机液压推进系统的研究,U455.31
  19. 捷联稳定吊舱控制系统设计,V241.5
  20. 饱和气体发生器低温制冷系统研究,TB65
  21. 带式输送机液压张紧装置的动态仿真研究,TD528.1

中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 船舶工程 > 船舶机械
© 2012 www.xueweilunwen.com