船舶电力推进装置仿真研究

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1、船舶电力推进装置仿真研究上海海事大学硕士学位论文姓名：高闽娟申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：薛士龙20060601Ｙ１００７９８１摘要本文以船舶电力推进装置为研究对象，采用交流异步电机模拟螺旋桨工作特性，对螺旋桨仿真电机进行数学建模，实现基于ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７ＤＳＰ芯片的螺旋桨仿真电机交流变频调速控制。采用ＣＣ．Ｌｉｎｋ现场总线及串行通讯技术实现装置实时监控，开发了监控人机友好界面。本文共分为六章。第一章引言。介绍了本课题的课题来源及研究背景；第二章船舶电力推进装置仿真总体设计。深入研究船舶电力推进装置仿真的设计及硬件安装；第三章螺旋桨仿真电机数

2、学建模。对螺旋桨的工作特性及异步电机的机械特性做了简单描述，并在此基础上建立螺旋桨仿真电机数学模型，根据实验数据确定本课题交流异步电机的机械特性，参照某艇螺旋桨相关数据，设定螺旋桨特性；第四章基于ＤＳＰ的螺旋桨仿真电机控制。深入研究基于ＴＭＳ３２０Ｌ———————————————————————————————————————————————Ｆ２４０７ＤＳＰ芯片的电机交流变频调速控制，包括硬件设计、软件编程和设备调试；第五章船舶电力推进装置实时监控设计。研究并实现设备间的实时数据通讯，其中包括ＤＳＰ与ＰＣ机的串行通讯，ＰＬＣ与ＰＣ机的串行通讯，ＣＣ．Ｌｉｎｋ现场总线等，并

3、在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下应用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ软件开发实时监控人机友好界面；第六章总结和展望。经过实验测试证明，螺旋桨仿真电机工作正常，可模拟设定工况下螺旋桨特性。设备间成功实现数据实时传输，实时监控界面可正常显示装置状态及发送控制指令。关键词：电力推进，螺旋桨，ＤＳＰ，实时监控ＡＢＳＴＲＡＣＴＭａｒｉｎｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｄｅｖｉｃｅｉｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｓｕｂｊｅｃｔｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＡＣａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７ＤＳＰｆｏｒｖａｒｉａｂｌｅｓｐｅｅｄｄｒｉｖｅ，ｉｓｕｓｅｄ

4、ｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｓｃｒｅｗｐｒｏｐｅｌｌｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｔｈｒｏｕｇｈｓｅｔｔｉｎｇｕｐｍａｔｈｅｍａｔｉｃｍｏｄｅｌ．ＣＣ－Ｌｉｎｋｆｉｅｌｄｂｕｓａｎｄｓｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｒｅａｌ－ｔｉｍｅｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｍｏｎｇｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｉｎｍａｒｉｎ———————————————————————————————————————————————ｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．ＵｎｄｅｒｔｈｅｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｏｆＷｉｎｄｏｗｓ，ｔｈｅｍｏｎｉ

5、ｔｏｒｉｎｇｈｕｍａｎ—ｍａｃｈｉｎｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｍａｒｉｎｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｓｉｘｃｈａｐｔｅｒｓ．Ｃｈａｐｔｅｒ１ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ；Ｃｈａｐｔｅｒ２ｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇｏｆｍａｒｉｎｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｃｈｏｏｓｉｎｇａｎｄｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ；Ｃｈａｐｔｅｒ３ｉｎｔｒｏ

6、ｄｕｃｅｓｔｈｅｓｃｒｅｗｐｒｏｐｅｌｌｅｒａｎｄｍｏｔｏｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｎｄｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｓｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆＡＣａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｓｉｍｕｌａｔｅｄａｓｓｃｒｅｗｐｒｏｐｅｌｌｅｒｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃｍｏｄｅｌａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄａｔａｏｆｍｏｔｏｒａｎｄｓｃｒｅｗｐｒｏｐｅｌｌｅｒｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐｒｏｊｅｃｔ．Ｃｈａｐｔｅｒ４ｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｖａｒｙｉｎｇｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｍｏｔｏｒｂａｓｅｄｏｎＤＳＰ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａ

7、ｎｄｓｏｆ———————————————————————————————————————————————ｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｎｄｔｅｓｔｉｎｇ．Ｃｈａｐｔｅｒ５ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍｏｆｍａｒｉｎｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．ＣＣ—Ｌｉｎｋｆｉｅｌｄｂｕｓａｎｄｓｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｒｅａｌｔｉｍｅｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｈｕｍａｎ—ｍａｃｈｉｎｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓａｌｓ