船舶汽轮发电机组阀门独立控制与低频振荡

为提高船舶汽轮发电机组运行稳定性,在阐述汽轮机调速机理的基础上,建立了船舶汽轮发电机组及其调速系统的实用数学模型。在DEH调速方式下,提出了基于阀门独立控制的汽阀流量特性改良方法,分析了油动机死区、调节限幅等不理想因素在阀门传统控制环境下对机组长期稳定运行可能造成的危害,并从信号传递的角度阐明该特性可能导致机组受迫振荡的机理。利用PSCAD仿真软件,对比测试油动机非线性特性在传统阀门控制方式和阀门独立控制方式下的不同影响。仿真结果表明:采用阀门独立控制方式有利于机组抑制受迫低频振荡,更好地保障船舶电网运行安全。实测一台兆瓦级汽轮发电机组的调速实验转速波形,印证了相关分析及仿真结论。     

柴油发电机组并联运行的混沌控制

船舶电力系统通常是多台柴油发电机组并联运行,在轻载工况运行时会发生非周期性、貌似随机的、突发或阵发性的电力系统混沌振荡现象.为了对船舶电力系统的混沌现象进行分析,建立了两台柴油发电机组并联运行的非线性数学模型,该模型准确地反映了两台柴油发电机组各变量的变化规律,能够体现两者之间相互作用和相互影响的关系.在此基础上,利用Lyapunov指数法对船舶电站两台柴油发电机组轻载并联运行工况进行了分析,证明了混沌现象的存在.以柴油发电机组的非线性数学模型为基础设计了非线性鲁棒综合控制器,将直接反馈线性化和鲁棒控制理论相结合应用于柴油发电机组综合控制器的设计,获得了柴油发电机组非线性鲁棒综合控制律.计算机仿真结果表明:设计的非线性鲁棒综合控制器有效地抑制了电力系统的混沌现象,改善了船舶电力系统的稳定性.     

舰船综合电力系统中压直流发电机组并联运行试验研究

针对舰船综合电力系统原动机性能差异造成的发电机组并网难题,首先构建了全尺寸中压整流发电机组双机并联试验系统,并通过稳态运行、推进调速和突加负载试验,验证了中压整流发电机组并网方案的可行性;然后,测试了并网机组在静态和调速、加载等暂态条件下的功率分配差度。试验结果表明:采用该并网方案和励磁控制策略的中压整流发电机组能够在工程允许的功率分配差度范围内可靠并联运行。     

并联同步发电机有功分配的最优控制

一、前言在采用交流电的中型舰艇上,一般有一个或一个以上电站,在每个电站中,装有两台或两台以上的交流同步发电机。装在一个电站中的发电机要求能够长期稳定并联运行。在并联运行的发电机之间,应按发电机容量比例自动分担电网功率。从理论上说,如果并联机组所有机电参数的标么值相等,调压器特性及调速器特性也相同,那么机组在任何工况下都能按比例分担电网功率。实际上这种情况是不存在的。机组的参数差异是不可避免的。其中尤以机组转动惯量和调速器特性的差异对有功功率的分配起决定性的影响。对于同类型的原动机和调速器,其调速特性会因制造装配及调整上的误差而产生特性不一致,也会因长期使用而发生特性的变化。在有些舰艇上,出     

十二相同步发电机整流系统的数字仿真（Ⅱ）──仿真和试验结果

在“十二相同步发电机整流系统数字仿真研究（Ⅰ）”的基础上,本文详细研究了发电机参数、负载参数、原动机参数、励磁反馈控制参数等对该类系统暂态过程和运行稳定性的影响;较完整、全面地提供了各种运行情况下系统动态和稳态时的数字仿真曲线,从而为设计带整流负载的十二相同步发电机提供参数选择的依据,并能对所设计的该类系统的运行稳定性进行预估。     

船舶汽轮发电机组浮筏隔振系统建模及振动

为了减小船舶汽轮发电机组的振动与噪声,对某船用汽轮发电机组浮筏隔振装置进行了建模设计.使用有限元分析软件ANSYS对该发电机组及浮筏隔振系统进行三雏实体建模,考虑机组自重变形以及不对中效应,根据平衡条件,将汽轮发电机组转子-轴承系统简化为有限元动力学模型,在此基础上讨论了船舶汽轮发电机组及浮筏隔振系统在不对中激扰力作用...     

船舶动力机械混合隔振系统的优化设计

综合分析了混合隔振的原理,揭示了混合隔振的实质就是被动隔振系统和主动隔振系统的多目标联合优化问题.针对船舶中常用的双层隔振系统,进行了混合隔振优化设计和数值仿真.仿真结果表明,混合隔振技术在船舶动力机械隔振方面有着广阔的应用前景.     

基于BP神经网络的柴油机调速特性和外特性统一建模

对比分析了柴油机调速系统常用的两种建模方法的优缺点,采用BP神经网络方法建立了柴油机调速特性和外特性统一模型,并给出了仿真结果。     

小型汽油发电机组智能式电子调速系统方案设计

汽油机调速性能是影响小型汽油发电机组电气性能指标的重要因素。目前,使用机械式转速调整装置的小型汽油机的转速调整率较大,从而严重影响了小型汽油发电机组电气性能。提出了基于PIC单片机智能式数字步进电机调速系统去解决小型汽油发电机组中汽油机转速稳定性问题,给出了调速系统详细硬件和软件设计方案。该方案经实际验证是可行的。     

基于仿真技术的动力装置优化设计技术研究

针对传统动力装置设计方法中存在计算复杂、动态性能难以计算等问题,提出利用动力装置仿真系统来设计船舶动力装置的方法。首先,利用模块化建模原理建立了动力装置各组成部件的数学模型,然后利用C 语言编写了各模型的仿真程序,并建立了动力装置仿真系统。利用该仿真系统对某型船舶的全燃动力装置进行了详细设计,设计过程及结果表明,采用仿真系统来设计动力装置可以准确计算动力装置的动态性能,同时对动力装置各部件的性能参数进行优化。     

重12V180柴油机非增压改装的试验研究

本文主要针对重12V180增压柴油机作为大型舰船的电站原动机所存在的问题进行了充分探讨。为了改善低负荷性能,提高柴油机工作可靠性,我们围绕非增压改装进行了一系列理论分析、计算研究和改装设计,最后在实机上完成改装工程,试验获得成功。改装后的柴油机各项性能指标比改装前均有很大提高,军事和经济效益显著。     

舰船交流环形电力网络短路电流计算

根据舰船交流环形电力网络的特点,提出了一种简单有效的短路电流计算方法。该算法以电站为独立单元,依据网络结构和系统参数分别对发电机和电动机进行等效,利用星网等值变换将环形电力网络简化为各电源直接与短路故障点通过阻抗相连的形式,然后通过短路电流改进算法计算故障点的电流。仿真结果表明,该算法准确度较高,满足实际工程要求,为复杂结构独立电力系统的短路电流计算开辟了一条新途径。     

一种通用仿真支撑系统在模拟器研制中的应用

介绍了一种通用仿真支撑系统MINIS的功能及主要特点,阐述了其建模原理与实现方法,并以一个电站模拟器研制的实例说明了其在仿真软件开发中的应用.     

舰船主动力装置故障隔离与参数估计方法

针对舰船主动力装置结构复杂、故障种类多和系统不确定性等故障诊断问题，提出采用基于双因果键合图模型的定量故障隔离与参数估计方法。根据系统传感器配置方案，建立双因果键合图模型，通过因果路径分析，推导得到系统解析冗余关系，并获得故障特征矩阵。建立系统线性分式变换键合图模型，开展故障仿真，将其与双因果键合图模型耦合，在MATLAB/Simulink环境中进行仿真试验，实现了舰船主动力装置的故障隔离与参数估计。结果表明：对双因果键合图模型因果路径分析，可以避免手动推导系统解析冗余关系的繁杂过程；基于其部件构造方程的分析可以有效实现系统故障隔离与参数估计，实时跟踪和预测故障状态。     

船用反应堆堆芯时空中子动力学仿真软件的研制

根据船用反应堆结构特点与运行方式,建立堆芯三维两群时空中子动力学仿真模型,研制了船用反应堆堆芯时空中子动力学仿真软件系统.利用软件系统进行堆芯物理计算,计算与验证结果表明,软件系统数学物理模型准确,可广泛应用于船用核动力装置模拟器的设计与研制.     

船用蒸汽发生器的动态模型与模拟研究

以船舶核动力装置中广泛使用的立式U形管自然循环蒸汽发生器为对象,从其热工水力特点分析出发,建立蒸汽发生器的动态模型,并对其运行模拟及应用进行了研究。     

非对称Colonel Blotto博弈模型下的多信道功率分配抗干扰

针对智能干扰条件下传输速率固定的通信系统多信道功率分配问题,建立了非对称Colonel Blotto博弈模型。在完全信息条件下,推导出了各种功率预算约束下通信方和干扰方的等效单信道最优功率分配策略,进而证明了通信方和干扰方存在唯一混合纳什均衡策略,并求得了纳什均衡收益。基于等效单信道最优功率分布,提出了一种多重扫描直接列元素交换算法,可以快速构建多信道混合功率分配矩阵,且相比于线性规划方法,可适应更多的信道数和更广的功率分布范围。通过数值仿真,验证了所提多信道混合功率分配矩阵构造算法的有效性及多信道功率分配策略的最优性。     

共址调频和调幅系统干扰机理及干扰抑制需求分析

以调幅和调频电台为研究对象,对共平台接收电台前端低噪声放大器的非线性进行精确建模,分别对调幅电台和调频电台的干扰抑制需求进行解析,并通过数值仿真对解析模型进行验证。结果表明:所提解析模型较现有模型更为准确;当有用信号功率、噪声功率和干扰功率相同时,调幅通信系统的干扰抑制需求高于调频通信系统。     

舰船作战系统一体化建模仿真环境研究

分析了舰船作战系统仿真的现状和一体化建模仿真环境的特点,讨论了一体化建模仿真环境应具备的功能：模型管理、模型验证、仿真管理、仿真生成、数据管理、数据分析、文档生成、资源共享和协同管理,给出了一体化建模仿真环境的体系结构、运行模式和工作流程,最后提出了仿真应用程序代码自动生成技术的解决方案。