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实用仿生船桨推动机构设计与实验验证
1
作者 朱永刚 彭思玉 陈鸿 《绍兴文理学院学报》 2025年第8期90-98,共9页
螺旋桨推进器噪音大、易受腐蚀,推进效率难以满足需求,仿生推进能有效克服这类缺陷。设计了一款简易的仿鸭划式曲柄滑块推进机构,采用封闭式滑槽结构辅助自动翻转部件,实现鸭划动作。运用Fluent软件,模拟获得最佳运行速度,计算显示推进... 螺旋桨推进器噪音大、易受腐蚀,推进效率难以满足需求,仿生推进能有效克服这类缺陷。设计了一款简易的仿鸭划式曲柄滑块推进机构,采用封闭式滑槽结构辅助自动翻转部件,实现鸭划动作。运用Fluent软件,模拟获得最佳运行速度,计算显示推进效率达到95%以上。实物水面演示表明:同样功率电机驱动下,本设计比螺旋桨具有更高的速度,按运行距离计算,效率提高12.4%,为现代船舶推进尤其是深海推进提供有益的参考。 展开更多
关键词 鸭划式 推进方式 水动力性能 推进效率 实验验证
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高渗透率光伏电-船电系统电能质量分析
2
作者 李文龙 汤旭晶 +3 位作者 张仲泽 汪恬 郭芝鸿 郭威 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第10期87-92,共6页
为探究光伏渗透率对船舶电力系统的影响,本文以“中远盛世”轮电力系统为研究对象,建立系统仿真模型,分析不同渗透率下的分布式光伏电源切入和切出对船舶电力系统电能质量的影响,以及三相短路故障下的船舶电力系统的瞬态响应。结果表明... 为探究光伏渗透率对船舶电力系统的影响,本文以“中远盛世”轮电力系统为研究对象,建立系统仿真模型,分析不同渗透率下的分布式光伏电源切入和切出对船舶电力系统电能质量的影响,以及三相短路故障下的船舶电力系统的瞬态响应。结果表明光伏并网切入对电力系统电压和频率的扰动明显强于切出过程,且随着渗透率提升,船舶电力系统遇到短路故障问题时更容易出现失稳。最后在满足船舶电力系统电能质量规范要求的同时,讨论了船用光伏系统渗透率进一步提高的可行性。 展开更多
关键词 光伏渗透率 船舶电力系统 电能质量 短路故障
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强噪声背景下基于CEEMDAN与BRECAN的船舶电机故障诊断 被引量：1
3
作者 朱仁杰 宋恩哲 +1 位作者 姚崇 柯赟 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期20-29,共10页
[目的]针对船舶航行中机舱背景噪声导致故障诊断方法在实际使用时精度差的问题,提出一种基于自适应噪声的完备经验模态分解(CEEMDAN)和贝叶斯残差高效通道注意力网络(BRECAN)的船舶电机故障诊断方法。[方法]首先,通过CEEMDAN将含噪声电... [目的]针对船舶航行中机舱背景噪声导致故障诊断方法在实际使用时精度差的问题,提出一种基于自适应噪声的完备经验模态分解(CEEMDAN)和贝叶斯残差高效通道注意力网络(BRECAN)的船舶电机故障诊断方法。[方法]首先,通过CEEMDAN将含噪声电机故障信号分解为多个本征模态函数(IMF)分量,并基于去趋势波动分析(DFA)划分IMF中噪声和信息的主导信号,对于噪声主导信号使用经验小波变化(EWT)予以降噪;然后,构建BRECAN网络,基于变分贝叶斯理论,使用网络参数代替传统网络点估计的训练方式,使用参数建模,拟合噪声对模型训练的干扰,并通过残差高效通道注意力(RECA)模块引导网络提取故障差异特征;最后,通过电机故障模拟实验台,验证所提方法的有效性。[结果]结果表明,所提方法在强噪声下能够实现船舶电机故障的精确诊断,在信噪比为-12dB的条件下仍能保持90%以上的诊断精度。[结论]研究成果可为强噪声下船舶电机故障诊断提供参考。 展开更多
关键词 电动机 故障分析 故障诊断 人工智能 完全集合经验模态分解(CEEMDAN) 贝叶斯残差高效通道注意力网络(BRECAN)
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船舶综合电力推进系统分布式储能管控策略
4
作者 张凯杰 周剑桥 +1 位作者 张建文 王宏星 《上海船舶运输科学研究所学报》 2025年第5期26-33,共8页
针对含有交直流母线的船舶综合电力推进系统存在的分布式储能协调问题,提出一种分布式储能管控策略。建立船舶综合电力推进系统各组成部分的仿真模型,包括发电系统和储能系统等;设计该系统的分布式储能管控策略,通过采集系统中的母线电... 针对含有交直流母线的船舶综合电力推进系统存在的分布式储能协调问题,提出一种分布式储能管控策略。建立船舶综合电力推进系统各组成部分的仿真模型,包括发电系统和储能系统等;设计该系统的分布式储能管控策略,通过采集系统中的母线电压和储能状态信息等,实现储能系统自动化运行。搭建船舶综合电力推进系统仿真模型,验证该储能管控策略的有效性。仿真结果显示,采用该分布式储能管控策略之后,直流母线电压波动小于2%,船舶综合电力推进系统的交直流母线电压能满足系统的运行要求。提出的分布式储能管控策略能有效管理储能系统,实现船舶综合电力推进系统稳定运行。 展开更多
关键词 船舶 电力推进 分布式储能 储能管控
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基于灰狼算法的混合动力船舶容量优化配置
5
作者 曾律淳 尚前明 孙钰波 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第7期116-124,共9页
混合动力船舶通过合理配置各动力源容量可有效提高储能系统的利用效率。但是,如果配置过大或过小,可能会导致工作效率低下或配置成本过高等问题。为解决这些问题,采用复合储能系统能量消耗和全生命周期成本为优化目标的复合储能容量配... 混合动力船舶通过合理配置各动力源容量可有效提高储能系统的利用效率。但是,如果配置过大或过小,可能会导致工作效率低下或配置成本过高等问题。为解决这些问题,采用复合储能系统能量消耗和全生命周期成本为优化目标的复合储能容量配置优化方法,采用改进灰狼优化算法进行模型求解得到Pareto前沿,进行多属性决策分析和仿真实验。结果表明,优化后的配置方案在能量消耗和全生命周期成本2个指标中取得了更好的效果。 展开更多
关键词 混合动力船舶 容量配置优化 灰狼优化算法 多属性决策
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基于自抗扰控制的船舶推进电机弱磁控制研究
6
作者 安向洋 商蕾 陈辉 《武汉理工大学学报》 2025年第7期38-44,共7页
针对传统凸极式永磁同步电机在高速运行时存在的调速范围有限以及抗干扰性能不足的问题,提出一种改进型弱磁控制策略,以提高电机的动态特性和系统稳定性。该方法在传统弱磁控制理论基础上引入了自抗扰控制技术,利用扩张状态观测器实时... 针对传统凸极式永磁同步电机在高速运行时存在的调速范围有限以及抗干扰性能不足的问题,提出一种改进型弱磁控制策略,以提高电机的动态特性和系统稳定性。该方法在传统弱磁控制理论基础上引入了自抗扰控制技术,利用扩张状态观测器实时估计并补偿系统扰动,进一步增强电机系统的抗干扰能力。仿真结果表明,相较于传统的PI控制方法,所提策略在高速弱磁区域有效改善了电机的转速响应特性,增强了系统运行稳定性,验证了控制方案在提升凸极式永磁同步电机的弱磁性能的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 自抗扰控制 弱磁控制 单电流调节器
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电力推进在海洋工程船舶中的技术应用研究 被引量：1
7
作者 沈国垠 徐海波 《中国设备工程》 2025年第14期238-240,共3页
飞速发展的技术使得海洋工程船舶的推进系统变为电力推进,同时,在对海洋进行建设的船只中得到了较高的应用。因此,本文针对电力推进以及船舶的发展和推进系统进行了分析探讨,望能够对相关行业的人员起到借鉴作用。
关键词 电力推进 海洋工程 船舶技术 应用研究
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船舶噪声发电系统的MPPT控制
8
作者 孙超 朱志宇 《计算机与数字工程》 2025年第8期2140-2144,2161,共6页
受船舶运行功率变化等因素影响,船舶噪声发电系统输出功率具有多峰值特性,其输出功率远低于最大输出功率,极大降低了船舶噪声发电技术的实用性,因此需要对船舶声电系统进行最大功率追踪。文中采用基于非线性收敛与区间收缩策略的改进灰... 受船舶运行功率变化等因素影响,船舶噪声发电系统输出功率具有多峰值特性,其输出功率远低于最大输出功率,极大降低了船舶噪声发电技术的实用性,因此需要对船舶声电系统进行最大功率追踪。文中采用基于非线性收敛与区间收缩策略的改进灰狼算法的最大功率控制,非线性收敛与区间收缩策略提高了最大功率控制的追踪速度和追踪精度。仿真结果表明,相较于传统算法,改进算法的最大功率控制具有更高的追踪成功率、追踪精确性和更短追踪时间,有效提高了船舶声电系统的输出功率,极大提高了船舶噪声发电技术的实用性。 展开更多
关键词 船舶噪声发电系统 最大功率点追踪 非线性收敛 区间收缩
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我国舰船中压直流综合电力系统研究进展 被引量：118
9
作者 付立军 刘鲁锋 +4 位作者 王刚 马凡 叶志浩 纪锋 刘路辉 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2016年第1期72-79,共8页
舰船综合电力系统可实现全舰能量的综合利用,被誉为是舰船动力的第三次革命。介绍了一代和二代舰船综合电力系统的技术特征。结合我国综合电力系统设备的技术现状,介绍我国一代半舰船中压直流综合电力系统的研究进展,分析了系统层面存... 舰船综合电力系统可实现全舰能量的综合利用,被誉为是舰船动力的第三次革命。介绍了一代和二代舰船综合电力系统的技术特征。结合我国综合电力系统设备的技术现状,介绍我国一代半舰船中压直流综合电力系统的研究进展,分析了系统层面存在的难点,主要包括:系统建模和电磁暂态仿真、气轮机发电机组和柴油发电机组并联、系统稳定性分析和分层保护等,并给出了解决的方法,指出中压直流综合电力系统需要在中压直流断路器、系统储能、系统安全运行和多时间、多目标能量调控方面进一步开展研究。 展开更多
关键词 综合电力系统 中压直流 能量调控
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电力推进船舶复合储能装置容量多目标优化 被引量：12
10
作者 杨祥国 孙盼 +6 位作者 杨诚 陈辉 孙俊 杜枢 赵霏霏 杨凌 魏斯琦 《中国航海》 CSCD 北大核心 2018年第2期9-14,62,共7页
当船舶电力推进系统采用超级电容和蓄电池组成的复合储能装置来解决负载扰动带来的经济性及安全性问题时,复合储能装置的容量与船舶的稳定性和经济性息息相关。以某耙吸式电力推进挖泥船为对象,采用自适应惯性权重粒子算法与适应度值离... 当船舶电力推进系统采用超级电容和蓄电池组成的复合储能装置来解决负载扰动带来的经济性及安全性问题时,复合储能装置的容量与船舶的稳定性和经济性息息相关。以某耙吸式电力推进挖泥船为对象,采用自适应惯性权重粒子算法与适应度值离差排序法相结合的方法对复合储能装置的容量进行多目标优化配置,并利用MATLAB进行复合储能装置容量的优化计算。 展开更多
关键词 船舶电力推进系统 超级电容 蓄电池 容量多目标配置
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船舶电力系统建模 被引量：24
11
作者 施伟锋 陈子顺 《中国航海》 CSCD 北大核心 2004年第3期64-69,共6页
分析研究船舶电力系统的安全性可以运用系统故障仿真手段,但必须对船舶电力系统精确的数学模型进行建模。从某大型集装箱船舶电力系统的工作原理出发,根据柴油发电机组的动态特性,研究了船舶电力系统模型的结构和原理,建立了船舶电力系... 分析研究船舶电力系统的安全性可以运用系统故障仿真手段,但必须对船舶电力系统精确的数学模型进行建模。从某大型集装箱船舶电力系统的工作原理出发,根据柴油发电机组的动态特性,研究了船舶电力系统模型的结构和原理,建立了船舶电力系统模型,该系统可以仿真船舶电力系统的许多运行工况。给出了发电机组正常起动过程和滑油泵、侧推器先后起动时滑油泵电缆发生三相接地故障的仿真过程,对电力系统的参数整定和安全策略的选取有一定的参考价值。 展开更多
关键词 船舶电力系统 大型集装箱船 滑油泵 仿真 柴油发电机组 建模 选取 三相 接地故障 起动过程
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基于直接转矩控制的船舶主推进电机控制仿真研究 被引量：8
12
作者 罗延明 金鸿章 +2 位作者 罗耀华 游江 张晓飞 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2006年第3期22-25,共4页
介绍了船舶全电力推进系统的基本结构及特点;分析了直接转矩控制系统的控制原理、特性,以及将其应用于全电力推进船舶主推进电机控制的必要性.重点是直接转矩控制系统的组成与实现,以及在Matlab/simulink环境下完成的系统建模和仿真.仿... 介绍了船舶全电力推进系统的基本结构及特点;分析了直接转矩控制系统的控制原理、特性,以及将其应用于全电力推进船舶主推进电机控制的必要性.重点是直接转矩控制系统的组成与实现,以及在Matlab/simulink环境下完成的系统建模和仿真.仿真结果表明,直接转矩控制系统的应用明显提高了推进系统的性能. 展开更多
关键词 船舶 主推进电机 直接转矩控制 电力推进 MATLAB 仿真
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锂电池/超级电容器在电力推进船舶中的应用 被引量：21
13
作者 陈晨 王锡淮 +2 位作者 冯昊 徐晟 肖健梅 《船舶工程》 北大核心 2016年第S2期186-190,共5页
针对电力推进船舶面临的由负载波动带来的难题,提出了在船舶电力推进系统中加入储能单元的解决办法。比较了常见储能元件的特性,阐述了船用锂电池和超级电容器技术发展的现状,分析了两者的应用前景。最后,提出了含混合储能系统的电力推... 针对电力推进船舶面临的由负载波动带来的难题,提出了在船舶电力推进系统中加入储能单元的解决办法。比较了常见储能元件的特性,阐述了船用锂电池和超级电容器技术发展的现状,分析了两者的应用前景。最后,提出了含混合储能系统的电力推进船舶交流母线和直流母线的两种拓扑结构并说明了各自的优缺点及应用中所面临的问题,为后继开展更为深入的研究提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 锂电池 超级电容器 电力推进船舶 交流母线 直流母线
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储能单元在船舶电力推进系统中的应用 被引量：8
14
作者 陈晨 王锡淮 肖健梅 《中国航海》 CSCD 北大核心 2014年第4期25-29,共5页
为解决频繁的负载变化给船舶电力推进系统带来的电站和电网波动问题,采用能量存储技术,将储能单元(锂电池和超级电容器)引入到船舶电力推进系统中。建立系统功率传输模型,并创新性地把粒子群算法与非线性规划算法相结合对目标函数进行... 为解决频繁的负载变化给船舶电力推进系统带来的电站和电网波动问题,采用能量存储技术,将储能单元(锂电池和超级电容器)引入到船舶电力推进系统中。建立系统功率传输模型,并创新性地把粒子群算法与非线性规划算法相结合对目标函数进行寻优。利用MATLAB软件进行建模和实例仿真,结果表明,引入储能单元可以明显地改善船舶电力推进系统的性能,增强电站和电网的稳定性。 展开更多
关键词 船舶工程 电力推进 锂电池 超级电容器 粒子群算法 非线性规划
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内河船舶电力推进系统设计 被引量：10
15
作者 沈爱弟 褚建新 康伟 《上海海事大学学报》 北大核心 2009年第2期20-24,共5页
为研发具有自主知识产权的船舶电力推进产品,根据电力推进系统的特性,在对推进电机运动控制、推进系统运行状态控制和船舶电网谐波治理进行研究的基础上,设计内河船舶电力推进系统.船舶的实际运行验证设计方案的正确性.
关键词 内河船舶 电力推进 运动控制 状态控制 谐波治理
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大型舰船电力系统网络重构研究 被引量：7
16
作者 杨秀霞 张晓锋 张毅 《海军工程大学学报》 CAS 2004年第2期44-47,共4页
大型舰船电力系统的出现使供电方式由原来的辐射状向环形发展,其网络重构是一个崭新的问题.文中给出了大型舰船电力系统的网络拓扑结构并综合考虑了线路容量限制、节点电压约束及供电负荷优先性的重构数学模型,保证了各种情况下最大限... 大型舰船电力系统的出现使供电方式由原来的辐射状向环形发展,其网络重构是一个崭新的问题.文中给出了大型舰船电力系统的网络拓扑结构并综合考虑了线路容量限制、节点电压约束及供电负荷优先性的重构数学模型,保证了各种情况下最大限度地给负荷供电.将规划遗传算法应用于所建模型的求解,并应用算例验证了此解法的可行性. 展开更多
关键词 舰船 电力系统 网络重构 进化规划 数学模型 电力推进
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舰船全电力推进系统模拟研究 被引量：14
17
作者 罗耀华 叶瑰昀 刘勇 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2002年第4期59-61,共3页
介绍了舰船全电力推进系统的优点、典型国外电力推进系统和我校建造的舰船电力推进模拟研究系统的组成及其工作原理。重点研究了螺旋桨负载模拟装置的硬件组成、相关的计算及控制方法。在此基础上 ,对采用电力推进舰船的运动进行了半物... 介绍了舰船全电力推进系统的优点、典型国外电力推进系统和我校建造的舰船电力推进模拟研究系统的组成及其工作原理。重点研究了螺旋桨负载模拟装置的硬件组成、相关的计算及控制方法。在此基础上 ,对采用电力推进舰船的运动进行了半物理仿真 。 展开更多
关键词 螺旋桨 模拟装置 仿真 舰船 全电力推进系统
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船舶综合全电力推进系统电磁兼容性能研究 被引量：7
18
作者 熊艳晔 钱祖平 +1 位作者 葛莉华 杨颖 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2008年第4期54-56,67,共4页
研究了船舶综合全电力推进系统的电磁兼容性能,并从三个方面对其进行论述:综合全电力推进系统对船舶电网的传导干扰、综合全电力推进系统对邻近敏感设备产生的辐射干扰、综合全电力推进系统的自兼容.重点分析了产生电磁干扰的现象和来源... 研究了船舶综合全电力推进系统的电磁兼容性能,并从三个方面对其进行论述:综合全电力推进系统对船舶电网的传导干扰、综合全电力推进系统对邻近敏感设备产生的辐射干扰、综合全电力推进系统的自兼容.重点分析了产生电磁干扰的现象和来源,并提出了电磁兼容性能的控制措施. 展开更多
关键词 船舶 全电力推进系统 电磁兼容 谐波 供电系统瞬变 辐射干扰
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现代舰船电力推进设计走向 被引量：15
19
作者 云峻峰 黄仁和 赵建华 《舰船科学技术》 北大核心 2003年第1期3-8,18,共7页
进入 2 0世纪 90年代后 ,相关技术及相应应用理论的发展和各型军用舰船性能需求与经济支撑的统一 ,出现了以美海军IPS设计概念为代表的舰船电力推进系统的研究设计新动向。本文分析在IPS环境下 。
关键词 舰船 电力推进设计 综合电力系统 能源 供配电系统 功率 电机 自动化 系统工程设计
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吊舱式电力推进实验装置研制 被引量：4
20
作者 张永林 王卫东 +1 位作者 李彦 俞孟蕻 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2010年第5期33-35,57,共4页
介绍了吊舱式电力推进实验装置的机械和电气设计方案及相应的船桨仿真模型。该实验装置整合了按真实系统进行比例缩放的推进电机子系统、螺旋桨负载仿真子系统、吊舱回转子系统等物理硬件设备和在Matlab平台上运行的船桨模型。推进电机... 介绍了吊舱式电力推进实验装置的机械和电气设计方案及相应的船桨仿真模型。该实验装置整合了按真实系统进行比例缩放的推进电机子系统、螺旋桨负载仿真子系统、吊舱回转子系统等物理硬件设备和在Matlab平台上运行的船桨模型。推进电机子系统模拟真实船舶上的推进环境;螺旋桨负载仿真子系统从两同轴电机轴上的转速传感器得到转速信号送至船桨仿真模型进行准实时仿真运算,得到一个与真实的螺旋桨负荷相同的负载转矩给定值,由变频器控制负载电机为推进电机提供相应的负载转矩,使得推进电机如同带动水中的螺旋桨运行一样。该实验装置的研制成功将为吊舱式电力推进系统的教学与研究提供良好的陆地验证平台。 展开更多
关键词 吊舱 船舶电力推进 实验装置 半实物仿真 船桨模型
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