基于模糊控制的船舶電力推進控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)階段,隨著電力電子技術(shù)和交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展,船舶電力推進技術(shù)得到了大力的發(fā)展,并受到國內(nèi)外船舶研究機構(gòu)和專家的青睞,船舶電力推進型式將逐步成為未來船舶動力推進裝置的主導(dǎo)型式。
　　 船舶電力推進系統(tǒng)控制性能的好壞直接關(guān)系到船舶的操縱性和安全性。為了優(yōu)化船舶電力推進控制系統(tǒng)的控制性能,本文提出了一種基于模糊控制策略的船舶電力推進控制技術(shù),并對控制系統(tǒng)進行了研究和設(shè)計。首先,基于控制系統(tǒng)中永磁同步電動機(PMSM)的數(shù)學(xué)模型,

2、詳細闡述PMSM的直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)的原理及其實現(xiàn)方法,并對PMSM的靜動態(tài)特性的改善進行了深入的研究。將模糊控制策略加入到傳統(tǒng)PMSM的DTC系統(tǒng)中,該方法利用模糊控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)DTC系統(tǒng)中的滯環(huán)控制器。然后,利用MATLAB/SIMULINK仿真軟件對基于模糊控制的船舶電力推進控制系統(tǒng)進行建模和仿真。仿真結(jié)果表明:基于模糊控制的船舶電力推進控制系統(tǒng)的控制性能更優(yōu),并可以實現(xiàn)電力推進船舶的推進電機的磁鏈、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩低脈動效果以及保

3、證逆變器開關(guān)切換頻率的穩(wěn)定。最后,基于PLC技術(shù),對系統(tǒng)進行硬件和軟件設(shè)計,實現(xiàn)上位機觸摸屏和下位機PLC之間的網(wǎng)絡(luò)通信,利用西門子Step7編程軟件對系統(tǒng)中推進電動機的啟動運行、推進電機模糊變頻調(diào)速以及吊艙推進器的控制程序圖進行編寫;利用WinCCflexible組態(tài)軟件,針對控制系統(tǒng)的操作界面和監(jiān)控界面進行功能性設(shè)計,并為系統(tǒng)提供了良好的人機交互界面。
　　 本文設(shè)計的基于模糊控制的船舶電力推進控制系統(tǒng),有助于提高船舶自動化