太阳能游览船能量控制系统研发

在太阳能游览船综合电力推进系统中,供电系统的可靠性和灵活性将直接影响船舶航行的安全。根据设计船舶的基本参数,提出太阳能游览船电力系统的拓扑结构,设计以PLC为控制器的能量控制系统方案,给出主要功能程序流程,实现以多种方式监视、保护、控制和调节电池的运行方式,确保船舶电力系统连续优质供电,为船舶不同能源的综合利用和统一管理提供保障。实船运行表明,该控制系统的设计能有效提高船舶续航能力,满足太阳能游览船供电系统可靠性的要求。     

太阳能船舶的能量控制测量研究

环境污染、能源短缺问题日益突出,对于新能源设备的开发的呼声越来越大。太阳能船舶是适应时代的要求,也是未来旅游船舶发展的趋势。太阳能船舶的能量控制对于船舶性能的发挥至关重要,本文设计一套以DSP为基础的电能测量系统,旨在实时准确的测量船舶中电能储量及损耗,从而为船舶的进一步能量调控做准备。     

挂桨机船的噪声限值及测量方法探讨

通过对挂桨船能噪声污染危害的介绍,阐述了确定挂桨机船噪声限值的必要性,进一步说明挂桨机船噪声的测量方法,强调执行<标准>的重要性.     

某海工船电力推进系统机桨匹配仿真研究

电力推进系统在船舶的应用越来越广泛,电力推进系统可适应工况复杂、综合电站的工况需求,比较适合海洋工程船使用,目前海工船采用电力推进系统的方式也成为主流.某海工船采用电力推进系统进行船舶推进,其推进系统启动到加速时间偏长,而修改电机转速上升时间的时间越短,推进短时所需要的功率越大,导致电机短时承受的转矩越大.本文介绍了该船电力推进系统,建立了该船舶的船机桨的模型,通过仿真,分析了启动过程中船机桨的匹配性以及电力推进系统与操纵相关的参数的合理性.     

船机桨系统仿真实验数学模型的研究

以电力推进船舶为仿真对象,根据实际的螺旋桨参数,采用8阶Chebyshev多项式对四象限螺旋桨特性曲线拟合,将其表示为解析形式,建立船舶运动时螺旋桨进速比、有效推力、转矩、船舶阻力等子系统的数学模型,得出船速的计算公式,供船机桨系统数学分析和仿真研究使用。     

轮缘推进器与导管桨水动力及能量损失特性对比研究

作为船舶推进领域的一项卓越应用,轮缘推进器(RDT)具有诸多优点和广阔的应用前景。RDT的结构类似于导管桨(DP),两者主要都由叶片和导管构成。然而,RDT和DP却存在一些结构上的区别,这将引起水动力性能和能量损失分布出现明显的差异。本文采用计算流体力学(CFD)方法,结合SST k-ω湍流模型和熵产理论分析方法对RDT与DP进行数值模拟对比研究。研究结果表明：RDT在全进速范围内比DP具有更高的推力与扭矩,但效率低于DP。二者的能量损失与流动分离、流动摩擦和涡流等不良流动因素密切相关,造成二者能量损失的主要原因为湍流耗散。此外,RDT在全进速范围内比DP也具有更高的熵产。研究结果揭示了二者的水动力及能量损失特性,为其优化设计及能量损失识别提供参考。     

基于混合储能的船舶电力推进系统模糊PI控制策略

针对船舶实际航行过程中因复杂海况造成的电力推进系统中直流母线电压波动问题,构建一种基于混合储能的船舶电力系统模型,该模型由超级电容器和蓄电池组成。根据系统功率频谱确定低通滤波时间常数,并通过模糊PI控制策略实现对功率型和能量型2种储能元件充放电全过程的精确管理,延长使用寿命,有效应对在各种复杂海况下的直流母线电压波动问题。在VS2010上进行编程仿真分析,通过将仿真结果与实际船舶电力推进系统模型运行数据相对比,验证所提出的能量管理方案和控制策略的有效性。     

船舶综合电力系统的能量管理控制系统与全数字仿真研究

近年来,电能逐渐取代传统动力成为船舶的主要推进能源。作为船舶综合电力系统的核心部分之一,船舶综合电力系统的能量管理控制策略设计及其仿真研究得到越来越多的关注。首先,本文从经济性的角度,设计了船舶能量管理系统的控制策略;其次,本文引入储能单元,利用其灵活性强和响应速度快等优点并结合能量管理控制策略减小负荷波动对电网的影响;最后,为验证能量管理控制策略的功能与有效性,建立综合电力系统简化模型。仿真结果表明,采用本文提出的能量管理控制策略可以使机组运行在最佳油耗范围内,并且提出的简化仿真模型可以验证能量管理系统控制策略的功能。     

基于切换系统的船舶电力推进储能系统建模与控制

为减小推进负载扰动对船舶电力系统的影响,提出一种由超级电容构成的储能系统吸收推进负载扰动的新方法.在建立储能系统等效电路的基础上,通过引入切换系统理论,构建储能系统双向DC-DC变换器的切换系统模型,构造Lyapunov函数,进而得到系统切换律.以动态定位船为例的仿真研究表明,超级电容储能系统能够吸收低负载时的船舶电网能量,并在高负载时释放,有效降低能耗,提高推进系统性能.     

铁矿石和煤炭码头生产电力消耗特点分析

铁矿石和煤炭是我国港口作业的主要货种,掌握铁矿石和煤炭码头生产电力消耗特点,有针对性地采取节能减排措施,将有利于促进港口节能减排目标的实现。根据某港新投入营运码头生产电力消耗统计数据,分析其生产电力消耗特点。     

能实现岸电相序手、自动整定电路的研究

根据目前船舶岸电箱的不足之处,提出了一种新型的岸电相序手、自动整定及缺相保护电路。该电路从三相不对称电路的特性开始分析,对信号的采集、处理及控制进行了讨论,设计出具体的手、自动转换控制电路图,并对电路的工作原理作了较详尽的介绍。     

AUV均衡系统设计及垂直面运动控制研究

针对AUV传统均衡调节系统存在难以克服的缺陷而无法实用的问题,设计了一种新型液压均衡系统。该系统主要由油箱和安装在AUV轴线上的两个油囊组成,通过调节油箱和油囊的油量来调节AUV的姿态和浮态。同时在简化AUV垂直面运动模型的基础上,构建了深度控制、纵倾控制和浮态控制模型,并基于PID和均衡系统设计了深度控制、纵倾控制和浮态控制方法。仿真结果表明在无干扰和有干扰两种情况下,设计的均衡系统能有效控制AUV的垂直面运动;建立的AUV垂直面运动控制模型符合AUV运行特性;PID控制算法适合海流干扰下的AUV均衡控制,且具有良好的控制品质。     

船用螺旋桨静平衡计算机检测原理与实验研究

介绍了为某企业所开发的一种基于传感器技术的螺旋桨液压静平衡计算机检测系统,依据电子秤的称重原理设计而成,在对其结构、工作原理进行分析的基础上,推导出了求取螺旋桨静不平衡质量的差值算法,并分别从硬件和软件两方面对其实现方法进行了介绍.实验结果表明,该系统能快速准确的测量出螺旋桨各桨叶的静不平衡质量,满足工程应用要求,所设计的检测系统对螺旋桨静平衡检测结果的精确化以及提升大型转子的静平衡检测水平具有重要的参考价值.     

船舶主机冷却水系统的建模与节能型控制研究

在对船舶主机高温淡水冷却水系统的各主要器件建立各自的数学模型的基础上,对其整个系统建立了数学模型.然后以主机高温淡水冷却水系统作为研究对象,提出了在此系统中采用神经元自适应控制方式替代传统的PID(比例积分微分)控制方式进行水温调节,以达到改善控制并节约能源的目的.最后以仿真结果说明了神经元自适应控制方式具有良好的适应性与抗干扰性,它比PID控制方式更适用于主机冷却水温度调节系统.