毕业论文--船舶电力推进仿真系统的设计与实现

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1、大连海事大学┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊毕业论文二○○八年六月３９船舶电力推进仿真系统的设计与实现专业班级：船电二班姓名：赵忠国指导教师：孙建波轮机工程学院３９1绪论６1.1船舶电力推进技术的发展历史６1.2船舶电力推进技术研究领域的国内外现状６1.2.1国外的应用与研究６1.2.2国内的应用与研究７1.3课题的目的和意义７1.4课题主要研究内容８2船舶电力系统各部件建模８2.1三相异步电动机的数学模型８2.1.1A、B、C系统的电压、磁链和转矩方程８2．1．2坐标变换与变换矩阵１２2．1．3异步电动机在

2、两相坐标系上的模型１５2.2螺旋桨特性数学建模１７2.2.1螺旋桨的负载模型１７螺旋桨的扭矩特性１９3异步电机直接转矩控制系统２０3.1直接转矩控制系统介绍２０3.2直接转矩控制的基本概念２１3.2.1.逆变器的开关状态２１3.2.2逆变器的空间电压矢量２２3.2.3.电压空间矢量与磁链的关系２３3.2.4．电压空间矢量与电磁转矩的关系２４3.3直接转矩控制系统的组成及工作原理２５4船舶电力推进系统的Matlab/Simulink设计与实现３０4.1Matlab/Simulink软件介绍３０电力推进船舶系统仿真模型及组成３０4.3仿真结果

3、及讨论３４5结论３７致谢３８参考文献３９３９摘要电力推进具有诸多的优越性，因此已成为现代船舶推进方式的发展方向。但由于目前船舶电力推进系统的研究在国内仍处于初步阶段，在实际应用中还有许多问题，因此针对船舶电力推进系统进行建模与仿真研究具有重要的现实意义。本课题对船舶电力推进系统进行了系统的研究。本课题首先对船舶电力推进技术的发展和国内外研究与应用现状做了介绍；以异步电动机作为研究对象，采用当今比较先进的直接转矩控制技术，完成了异步电机及其控制系统的数学建模，并应用Matlab软件Simulink仿真技术对电力推进及其控制系统进行了软件设计

4、与仿真，给出了部分仿真结果，仿真试验验证了本课题的建模方法是可行的，数学模型能较好地反映实际系统的稳态和动态特性。本论文的主要工作可以分为三部分：首先根据异步电动机，螺旋桨的工作原理归纳出其数学模型，其次研究了直接转矩控制系统的基本组成及工作原理。最后在Matlab软件中根据异步电机，螺旋桨数学模型和直接转矩控制规律构建了船舶电力推进系统的各部分的仿真模型，并得出仿真曲线。虽然某些模型在构建上采用了简化处理，但所得仿真分析的结果表明整个电力推进系统的数学模型具有一定的精度，验证了直接转矩控制系统具有优良的控制效果。能够较好的模仿实际系统的

5、工作状态。关键词：船舶电力推进，异步电机；数学建模；直接转矩控制；Matlab/Simulink仿真３９AbstractTheelectricpropulsionhasbecomethedevelopmentdirectionofthemarinepropulsionbyitssuperiorities，butatpresenttheresearchofsurfacevesselelectricpropulsionsystemindomesticisstillatthestartstage，andtherearemanyproblemsi

6、nthepracticeapplicationprogress，therefore，developthemodelandthesimulationofthemarineelectricpropulsionsystemisasignificantwork。Thissubjecthasmadearesearchaboutthemarineelectricpropulsionincomputer.Atfirst，Imakeaintroduceaboutthedevelopmentofmarineelectricpropulsiontechnol

7、ogyandtheactualityresearchedbycivilandabroadresearchers.Thissubjectregardstheelectricpropulsionsystemwhichaapplyingthedirecttorquecontrolasynchronousmotorastheresearchobject.Onthebasisofsummingup,summarizingsystemicmathematicalmodal,thepaperemploythesoftwareMATLABtocarryo

8、nsimulationanalysistothesystem。Theconcludesshowthatthemathematicalmodaliscorrectandwellreflectth