船舶同步发电机参数自适应数字式励磁调节器研究与设计

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1、船舶同步发电机参数自适应数字式励磁调节器研究与设计本人郑重声明：本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文“船舶同步发电机参数自适应数字式励磁调节器研究与设计”。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并

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3、-5-日期：年月日-5-中文摘要摘要现代船舶大型化和自动化的发展趋势对船舶电力系统的电能质量、稳定性和可靠性提出了更高的要求。船舶电力系统是一个独立的电力网络，具有结构复杂、容量有限、易受冲击等特点，是一个典型的非线性系统。但是目前，船舶同步发电机仍普遍采用传统的PI、PID模拟式自动励磁调节器，无法满足船舶电力系统日益苛刻的性能要求。本文针对这种状况，根据中国船级社《钢质海船入级规范2009》的要求，研究并设计了旨在提高船舶电力系统稳定性和可靠性的模糊参数自适应PID数字式励磁调节器。本文在收集查阅大量资料文献的基础上，首先分析了

4、船舶同步发电机励磁装置的功能和任务，并深入研究了相复励无刷励磁装置、自动励磁调节器和励磁调差装置的原理；其次，研究了PID控制器参数自整定方法和模糊控制器的原理，并将模糊控制器和PID控制器结合起来，设计了模糊参数自适应整定PID励磁控制器；然后，在此基础上提出了以TMS320F2812型DSP芯片为核心的数字式励磁调节器设计方案，并设计了励磁调节器的硬件电路和软件流程；最后，采用MATLAB/SIMULINK软件建立了模糊参数自适应PID励磁调节器的仿真模型并进行了仿真验证。仿真结果证明，与传统PID励磁调节器相比，模糊参数自适应

5、PID励磁调节器加快了船舶发电机励磁装置的响应速度，提高了发电机端电压的控制精度和船舶电力系统的稳定性。关键词：船舶同步发电机；数字式励磁调节器；模糊参数自适应整定-5-英文摘要ABSTRACTThedevelopmenttrendofthemodernlargeandautomaticshipsrequirestheshipboardpowersystemshouldpossesshigherqualityofpowersupply,stabilityandreliability.Theshipboardpowersystemis

6、anindependentpowernetworkwithcomplexstructureandlimitedcapacity,whichcausesittobevulnerable.Soitisatypicalnonlinearsystem.ButmarinesynchronousgeneratorsstillgenerallyusetraditionalPIorPIDanalogexcitationregulatorswhichareunabletomeettheincreasinglyrigorousperformancere

7、quirementsoftheshipboardpowersystem.Inviewofthissituation,thisthesisresearchesanddesignsafuzzyadaptivePIDdigitalexcitationregulatoraccordingtotheChinaClassificationSociety's"RulesforClassificationofSea-goingSteelShips2009",aimingtoimprovethestabilityandreliabilityofthe

8、shipboardpowersystem.Basingonthecollectedreferences,thisthesisfirstlyanalysesthefunctionsandtasksofthemarinesynchrono