基于ESP8266的双CPU小功率多通道充电智能控制终端

为了减少增设电缆造成的船舶消防隐患,在舰船电力系统的配电侧设计一套能集中管理的小功率多通道充电装置。文中设计一种基于ESP8266模块、在Cortex-M3内核芯片的ARM架构下的双CPU模式的小功率多通道充电装置控制器,主CPU(即通信主控板)完成人机交互功能,从CPU(即现场主控板)执行设备充电的通断自动控制功能,双CPU之间采用CAN总线桥连。充电装置的各种状态通过ESP8266通信模块发送到服务器,用户通过APP向服务器订阅数据,实现远程智能控制。另外,为保证装置的使用效率,提出混成式计价算法。现场运行结果表明,小功率多通道充电装置能够迅速地对不超过120 W的用电设备进行自适应通断控制,如突遇过载/过流故障可快速切除并显示给用户当前状态,确保船舶用电安全。

舰船综合电力系统发展综述

舰船综合电力系统(IPS)将传统船舶的机械推进系统和电力系统以电能的形式合二为一,代表了舰船动力系统的发展方向,因此,需深入分析并了解其组成特点、发展态势及构建途径。通过与陆地电力系统的对比分析,梳理舰船综合电力系统的特殊性,探究舰船综合电力系统相关技术的研究情况和发展动态,进而总结潮流计算分析、可靠性评估和风险评估等典型的分析与评估技术,用以为舰船综合电力系统的设计、构建、运维、管理和操控提供理论依据。研究结果表明,物联网技术、5G通信技术、多核CPU技术和信息交互融合技术将是舰船综合电力系统迎接未来挑战的杀手锏。智能化传感量测技术、智能化能量管理技术、智能化故障重构技术等将作为舰船综合电力系统必不可少的技术基础,最大限度地提高全船的战斗力和生命力。

基于串级前馈PID协调控制的汽轮发电机组建模方法

[目的]为准确而快速地评估汽轮发电机组在实际工况中的可靠性,需要构建汽轮发电机组的可视化模型。[方法]通过对传统汽轮机发电机组数学模型的分析,提出采用串级PID方法,并加入前馈环节,然后基于Matlab的Simulink仿真环境,搭建优化控制的汽轮机发电机组可视化模型,并借助模拟故障模块对汽轮机发电机组的稳态、故障状态进行仿真分析。[结果]仿真结果表明,基于串级前馈PID协调控制的汽轮发电机组在带载启动时转速输出会短暂高于给定转速,但在控制反馈的作用下很快又会恢复稳定值,且在故障情况下还能使转速在给定范围内波动。[结论]基于串级前馈PID协调控制系统的汽轮发电机组的建模方法,可以在核能−汽轮机推进系统建模方面进行推广,能为机组运行状态的可视化分析提供分析手段,从而节约成本与时间。

基于布谷鸟搜索—反向传播神经网络的弥散供氧PID控制方法

弥散供氧控制器作为弥散供氧控制系统的核心部件,对清爽气体、销烟除灰和控制活性氧等作用巨大。当前,弥散供氧控制器大多借助氧气浓度的上限和下限采用启停方式控制,虽然具有控制简单等优点,但是存在氧气利用率低、控制精度差等不足。本文建立弥散供氧控制器的数学模型,采用布谷鸟搜索(CS)算法优化反向传播(BP)神经网络自适应控制策略的初始权重。仿真结果表明,与传统比例积分微分(PID)控制方法相比,基于CS-BP神经网络的自适应PID控制算法不仅具有很好的鲁棒性和快速性,而且能够实现更高的氧气浓度控制精度。当有较强外界干扰侵袭时,采用CS-BP神经网络自适应算法可实现自动在线学习训练并调整控制参数,应用前景更广阔。

应用于中频逆变电源的基于切-割线中点逼近的不对称规则采样SPWM方法

[目的]为了降低中频逆变电源的开关频率,保证输出波形质量,同时易于数字化实现,提出一种基于切-割线中点逼近的SPWM采样方法。[方法]推演证明能够逼近自然采样法的数量关系,并搭建Matlab/Simulink仿真模型,将此算法设计应用在中频逆变装置上,从仿真与试验两个方面验证所提方法的正确性。[结果]仿真结果表明,基于切-割线中点逼近法的输出波形的总谐波失真为2.64%,小于对称规则采样法的3.99%。现场工程试验结果表明,基于切-割线中点逼近法的波形质量明显优于对称规则采样法,既降低了开关频率又兼顾了总谐波失真要求。[结论]基于切-割线中点逼近的SPWM采样法应用在中频电源中,有效克服了对称规则采样法输出波形质量不高、开关频率高等不足,理论分析和工程实践均验证了所提方法的合理性与正确性,并可广泛推广到中频电源实装领域。