船舶PMS控制策略仿真测试平台设计与实现.pdf

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1、Vol.36No.42016.4船电技术

2、应用研究船舶PMS控制策略仿真测试平台设计与实现郝卫明，王永兴，王力（武汉船用电力推进装置研究所，武汉430064）摘要：为了更好的验证船舶功率管理系统的控制策略，避免危险工况下的测试风险，本文基于Matlab仿真软件与Visualstudio2010开发工具，设计并实现了一个较为通用的船舶能量管理系统仿真测试平台，从船舶能量管理系统的功能出发，具有针对性的建立船舶柴油发电机组、负载等模型用于仿真测试。该软件可在正常和非正常状态下测试PMS系统的控制策略，便于PMS控制策略设计，缩短PMS开发周期。关

3、键词：功率管理系统仿真平台故障仿真中图分类号：TP391.9TM761文献标识码：A文章编号：1003-4862（2016）04-0073-04DesignandRealizationofSimulationandTestPlatformforShip’sPMSControlStrategyHaoWeiming,WangYongxing,WangLi(WuhanInstituteofMarineElectricPropulsion,Wuhan430064,China)Abstract:InordertogetabetterPMScontrol

4、strategyandavoidriskofthetestunderdangerouscondition,ageneralsimulationandtestplatformforPMScontrolstrategyisdesignedbyusingthecombinationofMatlabsimulationandvisualstudio2010developingtools,fordieselgeneratorsets,loadandotherequipments.Thissoftwarecanbeusedtotestthecontrol

5、strategyofPMSbothundernormalandfaultcondition,andshortenthedevelopmentcycleofPMS.Keywords:powermanagementsystem;simulationplatform;faultsimulation船舶功率管理系统（PMS，PowerManagement0引言System）是船舶电站自动化控制系统的核心，实电力电子技术以及现代控制技术的高速发展现了船舶能量及负载的统一管理、调度和控制。促进了船舶电力推进技术的快速进步，电力推进功率管理系统旨在提高船

6、舶电站的可靠性和安全技术目前已经成熟的应用到科考船、海洋工程船性，降低船舶电网失电的可能性，其功能大致可舶、游船、散货船、渔船等船舶，在经济性、机分为：发电装置管理功能、配电系统管理功能、动性和可靠性等方面比传统推进船舶有明显的优负载管理及系统辅助监控报警功能。势。受到诸多因素的限制，船舶电站的装机容量1仿真测试平台系统分析有限，但负载设备的种类多、功率相对较大（与电站容量相比），与陆地电网相比，船舶电网具有基于上述功率管理系统的功能，目前，功率相对独立、容量小、负载、工况变化频繁等特点，管理系统的研究热点集中控制策略的优化研究[1]大功率负

7、载启动过程中会破坏电站稳定性，降低，包括：防失电控制策略优化、发电机组控制船舶的电网质量，影响船舶电网的频率、电压、策略优化、负载限制控制策略优化和全局工况控[2]谐波等指标，若控制策略不得当，会导致船舶电制的策略优化问题等。网失电，引发事故。在控制策略优化设计方面，需要进行大量试验验证工作，由于船舶电站的配置是依据船舶的收稿日期：2015-12-23类型、功能、负载、航速、航区、规范等定制生作者简介：郝卫明（1988-），男。研究方向：船舶电力推产，船舶电站PMS的控制策略也是因船而异。进。73船电技术

8、应用研究Vol.36No.42016

9、.4在控制策略优化的实验验证阶段，多采用基的接口。[3]于Mabtlab/simulink建立船舶电力系统仿真模型基于VisualC++的可视化软件开发工具和程[5]（包括柴油发电机组、配电系统、负载等）来完序语言的兼容性，完成仿真测试平台软件的编成控制策略或算法的优化或验证。针对单个设备写与调试，其功能模块包含了模型调度、系统生的控制策略或算法的优化研究，是寻求单目标（单成、与仿真引擎的数据共享、仿真控制、参数设设备）优化的最优解，而船舶功率管理系统的控置、故障注入以及人机交互等功能。仿真测试平制策略优化问题是一个多目标优化（系统级）问台为

10、测试对象提供了以太网和RS485/422接口，题。通过建立通用性强的船舶电力系统仿真模型，一般情况下，由可编程逻辑控制器构成的功率管对系统中的各设备仿真模型进行统一