船舶双馈轴带发电机的线性自抗扰并车控制

在分析了船舶双馈轴带发电系统的结构特点之后,建立了同步旋转坐标系下双馈轴带发电机的数学模型。在此基础上,提出了一种线性自抗扰并车控制方法。采用扩张状态观测器对转子电流状态方程中的不确定项进行观测并加以补偿,提高了系统的跟踪性能。为了实现无冲击并车,根据自抗扰控制的计算原理,设计了无扰切换的具体实施方法。仿真和实验结果表明,与PI控制相比,该控制方法超调量小,响应速度快,抗扰能力强,更适合应用在对可靠性要求较高的船舶领域。

船用双馈轴带的建模及次同步工况的仿真

新型船用双馈式轴带发电机具有传统同步式轴带发电机不可比拟的优点,并得到了广泛应用,但是当前国内船舶电站模拟器仍采用传统的同步式轴带发电机仿真系统,严重制约着船员实操培训的更新步伐。为了解决当前船舶电站模拟器匮缺双馈轴带仿真系统的不足,针对双馈电机及船用轴带发电机的特点首次建立了船用双馈轴带系统的数学模型,采用定子磁链定向的方式实现了功率的解耦,并对双馈轴带在次同步工作状态下进行了仿真分析,仿真波形中各物理量的变化趋势满足实际物理量之间的数学关系,证明了所建数学模型的正确性,为双馈轴带仿真系统的开发奠定了理论基础。

船用双馈轴带的建模及工况突变过程的仿真

国内外船舶电站模拟器的发展严重滞后于当前船用机电设备的更新步伐,新型双馈式轴带发电机的装船使用使得现阶段的模拟器不能满足船舶机电管理人员的培训要求,制约着船员技术水平的提高。为了解决当前船舶电站模拟器匮缺双馈轴带仿真系统的不足,在此结合双馈发电机和船用轴带发电机自身特点首次建立了船用双馈轴带系统的数学模型,以定子磁链定向的方式实现了双馈轴带系统功率的解耦。并以船舶主机转速突减为仿真情景,得到了此航行工况下双馈轴带系统各物理量的变化波形,同时在实验室硬件平台上进行了对应实验。实验结果的波形与同参数下的仿真波形高度吻合,证明了所建数学模型的正确性、实用性,为双馈轴带仿真系统以及故障诊断系统的开发奠定了坚实的理论基础。

双馈船舶混合轴带系统变速恒频装置研究

混合轴带系统通过与主轴连接的轴带电机利用主机功率储备裕量发电以提高能源利用效率,而且它也可作为辅助动力推进或独立推进,提高船舶的可靠性。双馈混合轴带系统因具有变速恒频装置容量小的优点,受到了广泛的关注。本文对双馈混合轴带系统变速恒频装置进行了开发和应用研究。首先利用Matlab/Simulink搭建了双馈混合轴带系统仿真模型,分析系统在各个工况下的运行状态,验证了矢量控制(定子电压定向)在双馈混合轴带系统上的可行性以及的主回路和系统参数设计合理性;然后根据仿真模型开发了一套7.5kW的变速恒频装置;最后,通过变速恒频装置控制双馈混合轴带系统四象限运行。仿真及实验结果都证明了它的有效性。本文的研究成果可应用于双馈混合轴带系统中,具有一定理论意义与工程价值。

船舶轴带无刷双馈电机并网滑模控制策略研究

为解决船舶轴带无刷双馈电机采用PI并网控制方案时动态响应性能不理想问题,结合滑模控制技术与矢量控制技术,提出基于指数趋近律的并网滑模控制策略。在Simulink平台上,分别对理想情况、电网电压波动、电机参数摄动情况下发电机输出端电压跟踪过程和并网过渡过程进行仿真分析。实验结果表明:滑模控制并网时差额电压几乎为零,功率绕组中无瞬态冲击电流;与传统PI控制方案相比,滑模控制跟踪电网电压的速度更快、精度更高,对参数摄动及外部扰动具有较强的鲁棒性。