基于船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究.pdf

1、基于船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究，以大容量、大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量系統(tǒng)為研究對(duì)象，以直接轉(zhuǎn)矩控制理論為基本控制原理，以解決應(yīng)用于交流電力推進(jìn)船舶的推進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)為目的開展了系統(tǒng)研究，為完善和改進(jìn)目前船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，掌握電力推進(jìn)控制系統(tǒng)控制技術(shù)，并逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化提供理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
　　 本文首先對(duì)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展歷史和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的發(fā)展過(guò)程、存在的問(wèn)題以及目前的研究熱點(diǎn)和現(xiàn)

2、狀等方面進(jìn)行了系統(tǒng)描述和研究，從而找出直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)在應(yīng)用于船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)時(shí)的特殊需求，探索適用于船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的完善與改進(jìn)方向。
　　 其次，在建立基本直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，提出了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分析指標(biāo)，并對(duì)輸出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)成因進(jìn)行了系統(tǒng)分析。以此為出發(fā)點(diǎn)，探索減小電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的改進(jìn)控制策略。
　　 之后，對(duì)零電壓矢量在直接轉(zhuǎn)矩中的調(diào)節(jié)作用以對(duì)比分析和定性分析加定量分析計(jì)算的方式進(jìn)行了系統(tǒng)研究，給

3、出了零電壓矢量的作用效果與其它相關(guān)控制變量的定量關(guān)系，為零電壓矢量的合理使用提供了理論依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，提出了電壓矢量控制扇區(qū)12扇區(qū)劃分的理論和預(yù)置區(qū)域的零電壓矢量插值算法，不需增加主控回路功率器件，解決零電壓矢量施加效果的不可預(yù)知問(wèn)題，發(fā)揮其對(duì)轉(zhuǎn)矩的“獨(dú)特”調(diào)節(jié)作用，減小電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，為大容量、大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)推進(jìn)電機(jī)加速控制提供控制思想。
　　 通過(guò)各控制變量空間矢量關(guān)系的數(shù)學(xué)分析，提出了直接轉(zhuǎn)矩控制預(yù)測(cè)算法，設(shè)計(jì)了一個(gè)

4、磁鏈幅值預(yù)測(cè)單元，提供了磁鏈幅值增量計(jì)算公式和電磁轉(zhuǎn)矩定量預(yù)算公式，為直接轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)控制技術(shù)研究提供理論基礎(chǔ)。
　　 通過(guò)α角對(duì)電壓矢量調(diào)節(jié)作用影響的定性與定量分析，并結(jié)合船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的自身特點(diǎn)與工況要求，以及直接轉(zhuǎn)矩常規(guī)控制策略面對(duì)大容量、大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量系統(tǒng)所暴露出的問(wèn)題，系統(tǒng)分析了轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)不對(duì)稱性的成因，探求轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)不對(duì)稱性本質(zhì)，為在特定的工況時(shí)，合理的利用轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)的不對(duì)稱性，對(duì)提高控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、保證DTC系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)