船舶综合电力推进系统数字化设计技术研究

《船舶综合电力推进系统数字化设计技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、：密级：分类号ＵＤＣ：编号：工学博士学位论文船舶综合电力推进系统数字化设计技术研究博士研究生：朱琬璐指导教师：刘胜教授学科、专业：控制理论与控制工程哈尔滨工程大学２０１６年９月分类号：密级：UDC：编号：工学博士学位论文船舶综合电力推进系统数字化设计技术研究博士研究生：朱琬璐指导教师：刘胜教授学位级别：工学博士学科、专业：控制理论与控制工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2016年9月论文答辩日期：2016年11月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationforth

2、eDegreeofD.EngResearchonDigitalDesignTechnologyofShipboardIntegratedElectricPropulsionSystemCandidate:ZhuWanluSupervisor:Prof.LiuShengAcademicDegreeAppliedfor:DoctorofEngineeringSpecialty:ControlTheoryandControlEngineeringDateofSubmission:September2016DateofOralExamination:November

3、2016University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明，：本论文的所有工作，是在导师的指导下由作者本人独立完成的。有关观点，并与参考文献相对应。除文中己注、方法、数据和文献的引用己在文中指出明引用的内容外。对本文，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。）作者（签字：日期：仏年月７曰？哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解

4、学校保护知识产权的有关规定，即研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的一全部内容一。同时本人保证毕业后结合学位论文研宄课题再撰写的论文律注明作者第署名单位为哈尔濱工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。７本论文在授予学位后即可□在授予学位１２个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签

5、字）：导师（签字）曰期：糾ｂ約月曰ｋ／６年月曰》１１船舶综合电力推进系统数字化设计技术研究摘要船舶综合电力推进系统是未来船舶的发展方向，相比传统船舶，其具有减少原动机、降低生命周期成本、增强生存能力等优点，同时由于将推进系统及其他用电设备集中到一个统一的配电网络之中，在很大程度上增加了系统设计的复杂性，从而为船舶系统的设计带来了新的挑战。在传统船舶设计逐渐转向数字化设计的现阶段，基于计算机进行船舶的设计及开发已经成为趋势，且考虑到船舶综合电力推进系统设计中的诸多特点，对其数字化设计技术进行研究是十分必要的。本文针对船舶综合电力推进系统数字化设计技术

6、中的以下几个问题进行了研究：首先，针对船舶综合电力推进系统本身分层次、多尺度的动态特性，提出了一个系统的设计框架，将船舶综合电力推进系统的设计与分析根据不同的时间尺度分成了三个层次：运行级（分/小时）、系统级（毫秒）和元件级（微秒），并详细说明这一框架将如何有效支持和改善当前船舶综合电力推进系统的设计过程。在这个层次框架的基础上，根据模型集成计算的概念，提出了一个初步的数字化设计体系结构，在较高的抽象层次确立了系统设计及分析的元模型及规范。这一数字化设计体系结构本身是开放且抽象的，为了实现其定义的设计及分析功能，需要开发一个数字化设计软件平台，为船舶综合电力

7、推进系统的数字化设计建立不同层次、不同领域的设计及分析环境。以潮流计算分析环境的建立为例，描述了数字化设计软件平台的基本开发流程及使用方法。其次，船舶综合电力推进系统本身的复杂性往往导致其建模及仿真工作相当耗费时间和计算资源，为此分别建立了船舶综合电力推进系统面向元件级和系统级的建模及仿真环境，为不同的设计分析提供不同精度的模型。其中前者基于Matlab/SimPowerSystems实现，而后者提供了一个具有代表性的系统级建模方法，能够自动生成描述系统动态特性的微分方程组，并调用求解器进行仿真计算。通过在两个不同级别的建模及仿真环境中针对同一系统进行不同工

8、况下的仿真对比，将仿真结果在准确度及仿真效率两方面进