基于动态仿真的COGAG装置负荷效率特性分析

运用动态仿真的新思路,分析了燃气轮机单机的全工况负荷效率特性和COGAG联合动力装置的负荷效率特性.结果表明,燃气轮机的全工况负荷效率特性为抛物线性关系,联合动力装置的运行控制方式对动力装置的经济性有很大影响.分析结果可为动力装置控制方式的设计和优化提供科学参考.

Application of Fuzzy Comprehensive Evaluation on COGAG Power Plant of Performance

A fuzzy comprehensive evaluation of COGAG power plant performance is given by using a method of fuzzy mathematics, and multilevel fuzzy evaluation model is set up. Taking a naval ship as an example, the major parameters related to COGAG power plant performance are obtained by computer simulation, and a set of synthetic performance evaluation index system is established. The result shows that the strong fuzzy propulsion system performance indexes can be quantified by this fuzzy evaluation model in order to provide the reference for choosing the optimal design of ship propulsion system.

燃-燃联合动力系统并车控制方法优化

为提高燃-燃联合动力系统的动态性能,本文对系统运行模式切换过程的并车控制方法进行了研究。依据动力学与热力学原理,采用多平台集成仿真的方法建立了由三轴燃气轮机、螺旋桨和传动装置组成的燃-燃联合动力系统的集成仿真模型。在此基础上,将线性自抗扰控制与平行功率反馈策略相结合,提出了PD-ADRC串级控制方法,建立了并车控制器模型,对燃-燃联合动力系统的并车和解列过程进行了仿真研究。结果表明:PD-ADRC串级控制可以有效控制燃-燃联合动力系统的并车、解列过程,负荷转移时不会出现功率超调与振荡现象,与传统PID控制相比,可以有效提高燃-燃联合动力系统的动态性能。

燃燃联合动力装置等功率模式切换过程研究

以某燃燃联合动力装置为研究对象,采用Matlab/Simulink软件对该燃燃联合动力装置进行模块化建模并对该动力装置的稳态过程进行仿真。利用"等功率"方法对单机两桨推进转化为两机两桨推进、两机两桨推进转化为四机两桨推进模式进行分析,得到动力装置主要性能参数的变化规律。

全燃联合动力推进系统可靠性建模与分配

分析了全燃联合动力(COGAG)推进系统的组成与任务,建立了COGAG推进系统可靠性模型,运用专家评分法对COGAG推进系统进行了可靠性分配,利用所编制的软件对系统进行了可靠性分配计算,并分析了COGAG推进系统整体可靠性指标与不同可靠度单元可靠性参数之间的关系,结果表明COGAG推进系统可用性和可靠性都非常高.

基于AMESim的燃燃联合动力装置并车仿真研究

针对燃燃联合动力装置(COGAG)建立仿真试验系统,以燃燃联合动力装置为研究对象,仿真平台采用仿真软件AMESim,对动力装置的各个部件进行建模采用的是模块化的建模方法,建立了燃燃联合动力装置系统的仿真模型,利用该模型对单台燃机的动态过程、两台燃机的并车过程进行了仿真和验证。此外,将AMESim中的仿真模型与MATLAB/SIMULINK中的仿真模型相对比,表明AMESim软件能够较好地完成物理模拟,并使研究者从繁杂的数学模型中解脱出来。

燃燃联合动力装置两种工作模式间的切换过程研究

以某燃燃联合动力装置为研究对象,基于MATLAB/Simulink软件进行模块化建模。利用"功率不变"与"功率变化"两种方法对动力装置由单机两桨推进转化为两机两桨推进过程进行了仿真,得到了动力装置主要性能参数随时间的变化规律以及两种切换模式的优劣。

燃机快速并车过程的冲击载荷特性分析及实验研究

[目的]为了获取燃燃联合动力(COGAG)装置在快速并车解列过程中的冲击载荷及轴系动态响应,提出一种理论计算方法。[方法]根据同步自动换挡(SSS)离合器啮合过程中各部件的力学关系,建立离合器的动力学分析模型,并开展燃燃联合动力装置并车过程的动力学仿真和台架实验。[结果]仿真结果表明:在阻尼油腔作用的时刻,离合器螺旋花键上产生了明显的扭矩冲击,同时使离合器两端轴系产生了很强的扭矩动态响应;离合器棘轮棘爪位置的随机性将导致扭矩冲击峰值和轴系动态响应在一定范围内波动。台架实验验证了并车冲击载荷计算方法的正确性,其最大和最小扭矩的响应幅值与理论计算偏差分别为3.56%和8.86%。[结论]对于燃机快速并车过程中的扭矩冲击影响,研究成果可为燃燃联合动力装置的运行安全性评估提供参考。

同步自动离合器并车试验研究

燃燃联合(COGAG)国内尚无两台同步自动离合器并车运行的使用经验。本文针对2台同步自动离合器在试验台上进行并车试验研究,通过电机控制来模拟燃气轮机特性,成功实现了功率从一台同步自动离合器到另一台同步自动离合器的转移,直到2台电机输出载荷均衡为止,从而达到了2台同步自动离合器并车运行的目的。并车运行过程中,离合器接合/脱开动作顺畅,工作平稳可靠。此项研究填补了国内离合器并车领域的空白。

燃燃共同运行功率均衡控制策略研究

采用模块化、变比热的方法在Labview平台上建立了燃气轮机动态模型,结合电机扭矩控制实现了燃气轮机特性的模拟。设计了燃燃联合运行负荷平均分配的控制策略,并进行了燃燃联合动力共同带负载的半物理仿真试验,试验结果证实采用本文设计的控制策略能实现负荷平均分配,动态过程比较稳定,设计的控制策略能基本满足要求。

基于改进牛顿法的燃-燃联合动力装置建模方法研究

燃-燃联合动力装置(COGAG)以其功率密度大、机动性好等优势,在船舶动力领域展现了很好的发展前景。对燃-燃联合动力装置的部件进行了模块化建模,为提高模型的计算效率和收敛性,对传统的牛顿拉普森(Newton-Rapson)迭代法进行改进,建立了COGAG稳态模型。利用四阶龙格库塔法建立动态模型,在python仿真环境下对建模方法进行了仿真验证。仿真结果表明:提出的基于改进牛顿法的燃-燃联合动力装置的建模方法可以实现系统的稳态和动态运行过程,提高了模型稳态计算的收敛速度,为联合动力装置的响应特性研究和控制器的设计提供了模型基础。

舰船联合动力推进装置浅析

本文针对几种成熟的联合动力推进方式结合国外相关舰船的实际情况进行分析,对联合动力推进方面国内的未来研究具有一定意义.

燃燃联合动力装置半物理仿真方法及试验研究

为准确有效地对燃-燃联合动力(Combined gas turbine and gas turbine,COGAG)装置的运行特性和控制方法进行研究,设计了一种半物理仿真方法。建立了具备实时求解能力的燃气轮机模型作为代理模型,采用模型驱动电机的方法等效代替燃气轮机,将电机与传动装置及负载进行机械连接,组成半物理仿真试验台。对转子动力学特性相似原理进行研究,证明了半物理仿真方法的合理性。基于建立的试验台对COGAG系统的并车及负荷分配过程进行了研究,研究结果表明:设计的半物理仿真方法可以实现对COGAG系统的并车过程以及不同比例负荷分配过程的控制,当使两台燃气轮机各承担50%负荷时,双机功率的平均不平衡度为2.7%,验证了半物理仿真方法的有效性。