恶劣海况下船舶电力推进系统抗过旋控制研究

电力推进的船舶在恶劣海况下航行时存在较大扰动,螺旋桨不断进出水面,使船舶推进电机的转速和转矩过大从而造成机械损耗。为此,本文提出一种针对恶劣海况的船舶电力推进系统抗过旋控制策略,不同于平静海况的转速控制策略,考虑船桨通风状态以及损失的估算,对损失因子和估算转矩进行分析,验证抗过旋控制的可靠性。

恶劣海况下电力推进系统转速模糊补偿控制策略

针对恶劣海况下电力推进系统转速控制速度波动过大以及稳定时间过长的问题,在分析发生盘面积损失和卷气效应时螺旋桨推力损失和转矩损失的基础上,提出降低转速的控制策略(抗过旋控制1)、加入转矩损失补偿的控制策略(抗过旋控制策略2)以及模糊补偿控制策略(抗过旋控制策略3)。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,比较不同控制策略的性能优劣。仿真试验结果表明,模糊补偿控制策略的效果最佳。

恶劣海况下的船舶电力推进系统控制策略仿真

针对恶劣海况下电力推进系统常规控制策略适应性不足的问题,提出抗过旋控制策略.首先,分析恶劣海况下螺旋桨出入水现象对螺旋桨产生的推力和转矩的影响,提出恶劣海况下带动态限速模块的抗过旋控制策略(抗过旋控制策略#1)和带吸气(ventilation)识别模块的抗过旋控制策略(抗过旋控制策略#2),并在后者中设计三种吸气效应识别器来侦测吸气效应;然后,在Matlab/Simulink环境中搭建船舶电力推进控制系统仿真模型;最后,设计恶劣海况下的仿真实验,比较常规控制策略与抗过旋控制策略之间的性能优劣.仿真实验结果表明,在恶劣海况下,带吸气识别模块的抗过旋控制策略拥有优良的控制性能.