船舶电力推进永磁同步电机控制系统的研究

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1、分类号UDC密级单位代码1015l船舶电力推进永磁同步电机控制系统的研究胡淼指导教师赵殿礼职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别工学硕士学科与专业轮机工程论文完成日期2013年5月论文答辩日期2013年6月答辩委员会主席ResearchofControlSystemofPMSMappfiedinShipElectricPropulsionAThesisSubmittedtoDafianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterDegreebyHuMiao(Ma

2、rineEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorZhaoDianfiMay2013大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文==监曲电左推进丞磁园垄皇扭蕉剑丕统盟盟塞：：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解

3、大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本授权书。不保密日／(请在以上

4、方框内打‘‘√’’)论文作者签名：匆a掠导师签名：琢之日期；卯’年6月1，6日中文摘要摘要电力电子、微电子技术以及现代控制理论的迅速发展和交流调速技术的日益成熟，在很大程度上促进了船舶电力推进技术的发展，使其应用领域不断扩展，船舶电力推进是未来船舶的发展方向。本文根据船舶电力推进系统的优点(机动性高、安全可靠性好以及自动化程度高等)，阐述了其应用前景，而我国在该方面的研究和生产还处于初步阶段，急需开展该方面的研究。永磁同步电机(PMSM)是船舶电力推进装置中推进电机的理想选择，因此开展对PMSM控制系统的研究以及船舶电力推进系统的建模与仿真具有一定的价值和意义。本文首先建

5、立了PMSM的数学模型，并基于该数学模型建立了PMSM仿真模型，之后对PMSM控制方式进行了研究：先是根据PMSM矢量控制方式原理，建立了基于Simulink的PMSM矢量控制系统仿真模型，在此基础上，设计了模糊PI控制器，并进行了仿真及仿真结果分析，仿真结果表明基于模糊控制的PMSM转速超调量较小；其次根据PMSM直接转矩控制方式原理，建立了基于Simulink的PMSM直接转矩控制系统仿真模型，在该模型的基础上应用模型参考自适应(眦S)进行转速辨识，并进行了仿真及仿真结果分析，仿真结果表明基于MRAS的PMSM无速度传感器DTC系统转速估算精度较高。最后，在PMSM控

6、制系统建模与仿真的基础上，根据船舶电力推进系统的特点，建立了由柴油发电机模块、交一直一交变频模块、PMSM模糊矢量控制模块以及船一桨模块组成的船舶电力推进船一机一桨Simulink仿真模型，并基于某实船参数进行了仿真及仿真结果分析，仿真结果表明PMSM低速特性较好，船一桨模型仿真试验结果与实船实测结果相符。本文所建立的仿真模型，丰富了PMSM控制策略及船舶电力推进系统的理论研究，为船舶电力推进系统控制性能的提高奠定了一定的基础。关键词：船舶电力推进；雕蹦；螺旋桨；仿真英文摘要ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofpowerelectronics

7、，microelectronicstechnologyfitswellasmodemcontroltheory,ACvariablespeedtechnologyhasbecomemoresophisticated，whichhasgreatlycontributedtothedevelopmentofshipelectricpropulsionanditsexpandingapplications．Shipelectricpropulsionwillguidethefuturedevelopmentofship．Thispa