船舶电力推进装置仿真研究

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 20060601 Ｙ１００７９８１ 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

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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

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论文独创性声明

本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。储签名：地日期．鲨丛！圭：作者签名：亟Ｚ！型竺塑日期：至！垒：鱼：！主： 论文使用授权声明

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１．１课题背景及来源引言ｊＩ苗

２０世纪８０年代中期以来，随着电力电子技术、电机、交流调速技术和数字控制技术的发展，船舶电力推进系统在调节性能、机动性、运行效率、推进功率等方面都有突破性进展，应用范围不断扩大，引起了国际造船和航运界的重视。我国很多高校、船舶研究机构以及船舶制造厂纷纷进行船舶电力推进系统的研究。其中对研究结果进行反复测试与验证是对该系统研究的重要环节之一。此类试验过程往往需要在真实复现船舶各种不同工作状态下进行，即令船舶螺旋桨运行在不同的工况，这对试验条件提出了很高的要求，大大增加了研究成

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