收藏本站
《大连海事大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究

许爱德  
【摘要】: 近年来,随着电力电子技术、新型电机控制理论及信息技术的迅猛发展,船舶电力推进在民船、商船乃至军用船舶上面都得到了空前的发展。而开关磁阻电机(SRM)具有结构简单、成本低、控制灵活等优点,将其应用于船舶电力推进系统中有着重要的意义。论文研究目的在于根据螺旋桨对推进电动机的特性要求和SRM的性能特点,将SRM作为螺旋桨的推进电机应用到船舶电力推进中,并就此应用过程中存在的问题进行详细的研究,为实际应用提供理论依据。 首先针对开关磁阻电机模型的非线性、强耦合的特点,提出将遗传算法(GA)和模糊神经网络(ANFIS)相结合的方法,建立SRM的电感和转矩模型。仿真结果表明,所建模型相比于其他SRM建模方法具有更快的收敛速度,精度和泛化能力也得到了改进。将该模型应用到SRM的控制系统仿真中,通过与实际控制系统进行对比,两者结果基本一致,证明了建模方法的正确性。 其次针对螺旋桨图谱建模比较复杂的缺点,采用回归算法进行螺旋桨的推力和扭矩计算的方法,在Matlab/Simulink环境下建立了船桨的模型,为整个系统的仿真打下了基础。 然后对SRM的功率变换器的拓扑结构进行了研究,分析了各种拓扑结构的工作原理及特点。针对半桥式功率变换器拓扑结构,提出了将智能功率模块IPM应用到主电路中的方法,并从理论、仿真和实践三个方面验证了其可行性。 另外为减小开关磁阻电机的转矩脉动,论文借鉴交流感应电机的直接瞬时转矩控制方法,将此理论引入到SRM的控制策略中,并通过分析基本电压矢量控制下转矩失控的原因,提出了一种通过新增空间电压矢量优化直接转矩控制的新方案,同时搭建了硬件平台进行验证。仿真和实验证明,新方案实现了转矩脉动的最小化,有效的抑制了转矩脉动。 最后,建立了系统仿真模型,进行了船舶启动、停止和倒车过程典型工况的仿真,对各种工况下对推进电机的要求进行了分析,为实船操作提供了理论依据。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U664.14

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 高洁;基于粒子群算法的SR电机转矩脉动全局优化研究[D];河北工业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 郭昊昊;基于电机互馈平台的船舶推进电机控制研究[D];大连海事大学;2012年
2 汪金波;基于DSP直接转矩控制负载模拟系统的研究[D];集美大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 迟岩,叶毅坚,云利军;开关磁阻电动机控制技术研究[J];船舶工程;2003年05期
2 赵玉成;潜艇电力拖动系统的发展[J];船电技术;2000年05期
3 寿海明;冀路明;马守军;;现代船用推进电机技术研究[J];船电技术;2007年01期
4 纪良文,蒋静坪,何峰;基于径向基函数神经网络的开关磁阻电机建模[J];电工技术学报;2001年04期
5 漆汉宏;张婷婷;李珍国;魏艳君;;基于DITC的开关磁阻电机转矩脉动最小化研究[J];电工技术学报;2007年07期
6 龚晟,杨向宇,孙明;开关磁阻电机功率变换器主电路拓扑的研究[J];电机电器技术;2003年06期
7 边敦新,范瑜,史乃;开关磁阻电动机自适应有限元计算的实现[J];哈尔滨电工学院学报;1993年04期
8 王喜莲;王旭东;;开关磁阻电机角度最优控制[J];电机与控制学报;2006年06期
9 周素莹;林辉;;减小开关磁阻电机转矩脉动的控制策略综述[J];电气传动;2008年03期
10 齐剑玲 ,孟小红 ,刘慧芳;基于开关磁阻电动机的功率变换器的研究[J];电子技术应用;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 纪良文;开关磁阻电机调速系统及其新型控制策略研究[D];浙江大学;2002年
2 孙剑波;开关磁阻电机的减振降噪和低转矩脉动研究[D];华中科技大学;2005年
3 孙建波;船舶柴油主推进装置及其控制系统的建模与仿真研究[D];大连海事大学;2007年
4 罗建武;开关磁阻轮毂电机驱动系统的研究[D];华中科技大学;2007年
5 高海波;船舶电力推进系统的建模与仿真[D];武汉理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 张伟;船舶电力推进仿真研究[D];武汉理工大学;2003年
2 周伟;螺旋桨负载仿真装置[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 高闽娟;船舶电力推进装置仿真研究[D];上海海事大学;2006年
4 王鑫鑫;基于开关磁阻电机的电动执行器研究与设计[D];大连海事大学;2007年
5 贺小艳;开关磁阻电机磁场有限元分析及动态特性仿真[D];太原理工大学;2007年
6 陈丽莉;开关磁阻电机直接转矩控制策略的研究[D];中南大学;2008年
7 罗彬;船舶电力推进系统螺旋桨负载特性仿真研究[D];武汉理工大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
2 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
3 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
4 安振刚,李谋渭,尹显东,于宁,唐伟;遗传神经网络在平整轧制力预报中的应用[J];鞍钢技术;2001年06期
5 华文立;胡学刚;;平衡决策树分类精度与规则简易性研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年04期
6 张春,郭兴众;双环模糊调速系统的设计与仿真研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年02期
7 刘春英;朱兵;;在负功率下四象限变频器的DTC直接转矩控制的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2011年05期
8 马友平;;生长模型McDill-Amateis的遗传算法拟合研究[J];安徽农业科学;2007年33期
9 吴金华;戴淼;尹剑;;基于遗传神经网络的陕西省土地利用结构模型研究[J];安徽农业科学;2008年36期
10 陆克芬;方崇;张春乐;;基于人工鱼群算法的投影寻踪评价方法研究[J];安徽农业科学;2009年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 齐文文;赵斌;龙连春;;基于遗传算法的加筋圆柱壳屈曲承载力优化[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
3 胡伟明;;基于STM32纯电动汽车电驱控制研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
4 陈秀;刘勇夫;冀晓童;高扬;徐青;王辉;;基于起停式飞剪矢量控制系统的研究[A];2011年河北省冶金信息化自动化年会论文集[C];2011年
5 王国庆;李国福;李旭渊;;基于PSO-K均值聚类的核事故应急监测点位快速确定技术研究[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
6 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
7 黄洪艺;彭侠夫;;一类非仿射非线性系统的H_∞控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 朱熀秋;李烽;潘伟;孙晓东;;无轴承异步电机转子磁场定向控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 刘营;雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 朱怡;潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 贺克羽;新型控制棒水力驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 解学参;吊舱推进器推进及空泡性能的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 凌刚;基于DSP+FPGA的永磁同步电动机伺服驱动器研究[D];安徽工程大学;2010年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 张可平;CO_2焊逆变电源的自适应模糊控制系统研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 秦臻;7.5KW开关磁阻电动机调速系统设计[D];山东科技大学;2010年
6 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
7 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
8 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
9 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
10 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈新刚,冀路明,徐彬;全电力推进舰船的电力系统评估指标体系研究[J];船舶工程;2002年01期
2 罗耀华,叶瑰昀,刘勇;舰船全电力推进系统模拟研究[J];船舶工程;2002年04期
3 陈实如,张京娟,李殿璞,孙尧;船用螺旋桨负载动态实验仿真装置研究[J];船舶工程;2002年05期
4 冀路明,徐定海,陈新刚;发展综合全电力推进技术是现代舰船发展的客观要求[J];船舶;2002年02期
5 陈实如,王军,张京娟,李殿璞;船用螺旋桨负载动态实验仿真装置研究[J];船电技术;2001年04期
6 张启平;罗勇忠;郭国才;芮江;;新一代航母电力推进系统技术展望[J];船电技术;2006年06期
7 王永军;刁利军;刘志刚;;舰船电力推进特性仿真试验系统研究[J];船电技术;2008年03期
8 汪金波;许顺孝;;螺旋桨负载仿真的发展与应用[J];船电技术;2011年11期
9 魏晋雁;茹锋;;采用GRNN模型进行交通量预测及实现研究[J];长沙交通学院学报;2006年02期
10 曹建荣,虞烈,魏泽国,王勉华;基于逆系统理论的感应电动机解耦控制的研究[J];电工技术学报;1999年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵宏革;基于船舶电力推进系统直接转矩控制技术研究[D];大连海事大学;2011年
2 林治国;船舶电力推进系统的硬件在回路仿真[D];武汉理工大学;2011年
3 陈鸿蔚;交流异步电力测功机系统及其软测量技术研究[D];湖南大学;2009年
4 李洁;开关磁阻电机的性能分析及其优化设计方法研究[D];河北工业大学;2011年
5 昝小舒;开关磁阻起动/发电系统控制策略及实验研究[D];中国矿业大学;2011年
6 薛士龙;船舶电力推进仿真装置及其关键技术的研究[D];上海海事大学;2006年
7 郭燚;船舶电力推进双三相永磁同步电机驱动控制研究[D];上海海事大学;2006年
8 曲永印;异步电机的高性能变频调速控制策略及系统实现研究[D];东华大学;2006年
9 朝泽云;无速度传感器矢量控制系统的若干问题研究[D];华中科技大学;2007年
10 刁利军;电力推进负载模拟系统研究[D];北京交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔秀亮;异步电机直接转矩控制系统研究[D];大连理工大学;2010年
2 周鹏;吊舱电力推进直流传动系统的设计[D];武汉理工大学;2011年
3 郑晖;吊舱电力推进交流传动系统的设计[D];武汉理工大学;2011年
4 杨晓丽;吊舱式电力推进系统的动态仿真的研究[D];上海海事大学;2004年
5 池江;ARM+DSP嵌入式仿真系统的开发及其在船舶电力推进中的初步应用[D];上海海事大学;2004年
6 刘述喜;基于直接转矩控制的交流变频电力测功机控制方法的研究[D];重庆大学;2005年
7 何少华;船舶电力推进仿真与监控[D];武汉理工大学;2005年
8 吴明;船舶电力推进建模及仿真研究[D];武汉理工大学;2006年
9 王晓三;船舶电力推进中异步电机直接转矩控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
10 周伟;螺旋桨负载仿真装置[D];哈尔滨工程大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 谢骁;基于MRAS船舶异步推进电机无速度传感器矢量控制研究[D];大连海事大学;2013年
2 吴征宇;电动负载模拟器控制系统的设计[D];大连海事大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张春,郭兴众;模糊直接转矩控制系统的仿真研究[J];安徽机电学院学报;2002年04期
2 胡绍权,胡军;交流变频调速电力推进系统[J];船舶工程;1994年01期
3 张佰年,翁史烈;燃气轮机-可控螺距螺旋桨推进装置并行数字计算机实时仿真[J];船舶工程;1994年05期
4 王长林,赵国光,徐绍衡,郑元璋;船舶推进装置实时仿真系统的研究[J];船舶工程;1994年06期
5 陈明昭;远洋船舶轮机训练仿真器系统构造设计研究[J];船舶工程;1995年03期
6 朱建元,顾卓明,顾正熙;轮机模拟器柴油主机动态过程实时仿真[J];船舶工程;1998年03期
7 高键华,李众华,王建华,李彦华;可调螺距螺旋桨模糊控制系统[J];船舶工程;2000年01期
8 战兴群,赵隽,张炎华,徐廷良;机舱监测报警系统研制[J];船舶工程;2001年03期
9 刘永文,张会生,苏明;舰船柴油机的模块化建模与仿真[J];船舶工程;2002年01期
10 陈新刚,冀路明,徐彬;全电力推进舰船的电力系统评估指标体系研究[J];船舶工程;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 陆冬青;芮震峰;石爱国;杨宝璋;;单螺旋桨舰船倒航性能研究[A];中国航海学会2003年度学术交流会论文集专刊[C];2003年
2 张晨光;蒋勇勇;;船舶电力推进中的集散型控制系统[A];现代船舶机电维修技术(2005)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 彭水生;轮机模拟器6S60MC柴油主机仿真系统与故障模拟[D];大连海事大学;2000年
2 阎秀恪;开关磁阻电机性能的场—路—运动耦合分析[D];沈阳工业大学;2005年
3 施伟锋;关于船舶电力系统研究的一些探索[D];上海海事大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑洪涛;开关磁阻电动机微步位置伺服控制系统的研究[D];河北工业大学;2000年
2 韩国久;电励磁双凸极起动/发电机系统研究与实践[D];南京航空航天大学;2004年
3 李威震;计算机控制的双闭环可逆直流调速系统研究[D];南京理工大学;2004年
4 杨晓丽;吊舱式电力推进系统的动态仿真的研究[D];上海海事大学;2004年
5 汪勇;船舶电力推进系统仿真[D];武汉理工大学;2005年
6 胡海燕;开关磁阻风力发电系统研究[D];浙江大学;2005年
7 刘洪涛;船舶电力推进系统中负载仿真装置的研究[D];大连海事大学;2005年
8 全星慧;开关磁阻电机磁场有限元分析及稳态特性研究[D];大庆石油学院;2005年
9 周伟;螺旋桨负载仿真装置[D];哈尔滨工程大学;2006年
10 高闽娟;船舶电力推进装置仿真研究[D];上海海事大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 聂延生,黄鹏程,李伟光,汪涌泉;船舶电力推进系统控制方法[J];航海技术;2002年06期
2 顾迅;船舶电力推进渐呈主流[J];交通世界;1996年02期
3 董琦 ,梅端经;HTS电动机逐步成为船舶电力推进行业的第三竞争者[J];船电技术;2002年01期
4 李永鹏;船舶电力推进及其应用前景[J];航海技术;2002年05期
5 ;21世纪的船舶电力推进技术[J];水路运输文摘;2003年06期
6 汤姆逊·哈克曼 ,曹王健;船舶电力推进[J];船舶;1992年03期
7 郭国才;船舶电力推进系统[J];船电技术;1995年01期
8 ;“内河船舶电力推进系统研制”项目被初评为2010年云南省技术发明一等奖[J];上海海事大学学报;2011年01期
9 聂延生,李士臣,李伟光;船舶电力推进系统及其发展[J];世界海运;2001年05期
10 沈爱弟,黄学武;现代船舶电力推进中的几项关键技术[J];航海技术;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 马守军;庄亚平;冀路明;;船舶电力推进系统仿真探讨[A];'2002系统仿真技术及其应用学术论文集(第四卷)[C];2002年
2 薛士龙;高闽娟;;船舶电力推进仿真系统数据通信研究[A];上海海事大学与波兰格丁尼亚海事大学校际合作20周年科技论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 记者 胡荣山;“内河船舶电力推进系统研制”获奖[N];中国交通报;2011年
2 通讯员 胡荣山;体现新一代环保船技术特点[N];中国水运报;2011年
3 本报记者 韩光亮 本报通讯员 王璇;“双轮”驱动经济迈向高端[N];青岛日报;2010年
4 本报记者 林刚;在调结构转方式上走在全市的前列[N];青岛日报;2010年
5 申军平;永济电机加快产品转型升级[N];中国工业报;2010年
6 记者 张银炎;我国应加快研发船舶动力主流技术[N];中国船舶报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 罗成汉;船舶电力推进模拟平台的研究[D];武汉理工大学;2013年
2 吕世家;船舶电力推进系统直流母线稳定控制及低电压穿越技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
3 高海波;船舶电力推进系统的建模与仿真[D];武汉理工大学;2008年
4 王孟莲;船舶电力推进系统状态评估研究[D];武汉理工大学;2013年
5 薛士龙;船舶电力推进仿真装置及其关键技术的研究[D];上海海事大学;2006年
6 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
7 赵宏革;基于船舶电力推进系统直接转矩控制技术研究[D];大连海事大学;2011年
8 林治国;船舶电力推进系统的硬件在回路仿真[D];武汉理工大学;2011年
9 杨明;船舶电力推进永磁同步电机非线性反步控制器设计与优化研究[D];大连海事大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 方宇;船舶电力推进自动控制系统的研究与设计[D];大连海事大学;2010年
2 薄志越;船舶电力推进操控平台设计与仿真计算研究[D];大连海事大学;2014年
3 陆振伟;船舶电力推进装置的建模与仿真[D];江苏科技大学;2013年
4 张伟;船舶电力推进仿真研究[D];武汉理工大学;2003年
5 盖金龙;船舶电力推进实验平台监控设计及能效研究[D];大连海事大学;2014年
6 华云鹏;基于多源信息融合技术的船舶电力推进系统故障诊断研究[D];大连海事大学;2012年
7 曹中才;船舶电力推进系统监控平台的研究与设计[D];武汉理工大学;2012年
8 刘波;船舶电力推进及船机桨工况配合[D];武汉理工大学;2005年
9 张云平;电力推进中永磁同步电机直接转矩控制的研究[D];大连海事大学;2006年
10 张敬南;永磁电动机电力推进系统故障诊断专家系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026