基于MATLAB/Simulink的船舶电力系统建模与仿真.pdf

简介：
本论文采用MATLAB/Simulink工具对船舶电力系统进行建模和仿真分析，旨在优化系统的稳定性和可靠性。通过详细的模型构建和仿真试验，为船舶电气设计提供理论依据和技术支持。 在《基于MatlabSimulink船舶电力系统建模与仿真》这篇论文中，作者以提高船舶电力系统的可靠性和稳定性为研究目标，通过模块化的建模方法，在MatlabSimulink环境中建立了一套详细的船舶电力系统仿真模型，并进行了多种工况的仿真研究。这些研究涵盖了典型运行状态、常见故障情况以及并车操作等场景。 文章首先介绍了构成船舶电力系统的四大基本部分：发电系统、配电系统、电网和负载设备，然后详细描述了如何利用模块化建模方法构建各个子模型： 1. 柴油机及调速分系统模型：通过一个二阶数学模型来模拟柴油机及其调速控制系统。该模型中包含主控制单元与放大器，并结合比例微分加二阶惯性的控制器，将输出转矩乘以速度得到功率信号。 2. 发电机及励磁分系统模型：采用IEEE推荐的可控硅励磁系统的标准数学模型进行构建，详细描述了相复励装置的工作原理，并在MatlabSimulink中实现这一过程。 3. 同步发电机并车控制模块模型：针对同步发电机组的并网操作设计了一个专门的控制器模型。此模块确保船舶电力系统能在各种运行条件下稳定且高效地工作。 4. 发电机组综合控制模型：将转速调节和励磁控制系统相结合，形成一个完整的发电机组调控方案。 这些仿真研究均基于MatlabSimulink这一强大的工程计算工具进行，该软件集成了建模、模拟及分析功能于一体，特别适合于动态系统以及跨学科的多域仿真。其直观的操作界面与丰富的库资源大大简化了复杂系统的仿真实验流程，并保证结果准确可靠。 论文指出，在研究中通过MatlabSimulink对不同工况进行了详细的数值实验，验证了所建模型的有效性并得出了有价值的结论。这些发现不仅避免了实际船舶上进行昂贵且危险的测试过程，还提高了仿真工作的安全性和效率。 关键词“船舶电力仿真”、“MatlabSimulink”突显出模拟技术在该领域的关键作用以及软件工具的重要地位；中图分类号和文献标识码则为论文提供了标准化检索途径。文章作者郑恒持、王孙清、招聪及张炜均来自中国船舶科学研究中心，他们在此领域拥有深厚的研究背景。 总的来说，《基于MatlabSimulink船舶电力系统建模与仿真》不仅是一份详尽的技术报告，还向读者展示了如何利用先进软件工具进行复杂电力系统的模拟和分析。这种方法为优化实际的船舶电力系统设计提供了宝贵的理论依据和技术支持。