燃燃联合动力装置半物理仿真试验研究

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1、上海交通大学硕士学位论文燃燃联合动力装置半物理仿真试验研究硕士研究生：吴继传学号：1120209348导师：刘永文副教授申请学位：工程硕士学科：动力工程所在单位：机械与动力工程学院答辩日期：2015年1月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterSTUDYOFHARDWEAR-IN-THE-LOOPSIMULATIONOFCOGAGPOWERPLANTCandidate：WuJichua

2、nStudentID:1120209348Supervisor：Prof.LiuYongwenAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PowerEngineeringAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefence：January,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学硕士学位论文燃燃联

3、合动力装置半物理仿真试验研究摘要随着造船技术的不断发展，联合动力装置在船舶上的运用越来越广泛。燃燃联合动力装置由于其机动性和运行管理比较方便而受到广泛应用。但是，两台或者多台燃气轮机共同工作时涉及到复杂的控制问题，本文设计了一套燃燃联合动力系统控制策略，通过试验验证控制策略的可行性。本文基于半物理仿真的思想，对燃燃联合动力装置进行了试验研究。半物理仿真的优势在于系统中难以建模的模块以实物出现在仿真环中，保证了整个仿真的可信度，同时，半物理仿真中的燃气轮机以模型代替，可以避免用实物进行试验带来的风险。本文的主

4、要工作包括：1.采用非线性，模块化建模方法，在LabVIEW平台上搭建了船用双轴燃气轮机动态仿真模型。2.进行试验台变频电机扭矩控制改装。选型安装试验台变频电机编码器，并进行调试和变频器数据重新设定等工作，实现了变频电机扭矩控制的，为燃气轮机物理效应模拟奠定了基础。3.建立了燃燃联合动力半物理仿真PXI测控系统和软件平台。软件平台组成有人机交互界面，燃气轮机仿真模块等；PXI测控系统包I括数据采集，变频电机扭矩信号发送等。4.进行燃燃联合动力装置控制策略研究，并制定了整个试验的控制策略。5.进行燃燃联合动力

5、半物理仿真试验，验证控制策略的可行性。试验结果表明设计的控制策略能满足燃燃联合动力半物理仿真的要求，同时用一种新的思路实现了模型和硬件之间的连接，用电机模拟出燃气轮机的物理效应，基本达到预想的试验要求。关键词：燃气轮机半物理仿真动态模型控制策略II上海交通大学硕士学位论文STUDYOFHARDWEAR-IN-THE-LOOPSIMULATIONOFCOGAGPOWERPLANTABSTRACTAstheshipsbecomebiggerandmorecomplex,combinedpowerplantare

6、nowwidelyusedonboardships.Duetotheadvantagesofflexibilityandconvenientmanagement,COGAGpowerplanthasbeenpaidmuchattentioninmanycountries.Becausetherearemanycontrolproblemswhentwoormoregasturbinesworktogether,itisnecessarytostudythedynamiccharacteristicsofth

7、eCOGAGsystem.ThispapermainlyworkonthestudyofcharacteristicsofCOGAGpowerplantandthemainmethodishardware-in-the-loopsimulation.Hardware-in-the-loopsimulationismorecrediblebecausetherearephysicalpartinthesimulationloop.Asthegasturbineissimulatedbyamotor,theco

8、stisreduced.Theworkthispaperhasfinishedislistasbelow:1.BuildingadynamicmodelofthegasturbineonLabVIEWplatformbasedonnonlinearmethod.2.Modifyingthemotorcontrolsystemsothetorquecontrolofthemotorisachieved.III3.B