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《柴電-燃聯(lián)合動力裝置工作特性及控制策略仿真研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號:密級:UDC:編號:工學碩士學位論文柴電-燃聯(lián)合動力裝置工作特性及控制策略仿真研究碩士研究生:王維天指導教師:李淑英教授學科、專業(yè):動力工程及工程熱物理論文主審人:鄭洪濤教授哈爾濱工程大學2018年3月分類號:密級:UDC:編號:工學碩士學位論文柴電-燃聯(lián)合動力裝置工作特性及控制策略仿真研究碩士研究生:王維天指導教師:李淑英教授學位級別:工學碩士學科、專業(yè):動力工程及工程熱物理所在單位:動力與能源工程學院論文提交日期:2017年12月論文答辯日期:2018年3月學位授予單位:哈爾濱工程大學ClassifiedInd
2、ex:U.D.C:ResearchontheOperatingCharacteristicandControlStrategyofCODLAGDeviceCandidate:WangWeitianSupervisor:ProfLiShuyingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:PowerEngineeringandEngineeringThermophysicsDateofSubmission:Dec.,2017DateofOralExaminati
3、on:Mar.,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:本論文的所有工作,是在導師的指導下,由作者本人獨立完成的。有關觀點、方法、數(shù)據(jù)和文獻的引用已在文中指出,并與參考文獻相對應。除文中已注明引用的內容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。作者(簽字):日期:年月日哈爾濱工程大學學位論文授權使用聲明本人完全了解
4、學校保護知識產(chǎn)權的有關規(guī)定,即研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權屬于哈爾濱工程大學。哈爾濱工程大學有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件。本人允許哈爾濱工程大學將論文的部分或全部內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文,可以公布論文的全部內容。同時本人保證畢業(yè)后結合學位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學。涉密學位論文待解密后適用本聲明。本論文(□在授予學位后即可□在授予學位12個月后□解密后)由哈爾濱工程大學送交有關部門進行保存、匯編等。作
5、者(簽字):導師(簽字):日期:年月日年月摘要柴電-燃聯(lián)合動力裝置(CODLAG裝置)是一種綜合了機械推進與電力推進優(yōu)點的聯(lián)合動力裝置。在低工況下使用推進電動機直接驅動螺旋槳,以獲得較低的噪音水平和較高的經(jīng)濟性;在中高工況下使用燃氣輪機與電動機共同推進以獲得較高的航速。目前這種性能優(yōu)異的推進形式已經(jīng)被越來越多的下一代水面艦船考慮應用,但是國內對于這種推進形式的研究還少之又少。因此,對這種推進方式的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)特性和控制策略進行細致的研究是十分必要的。另一方面,針對CODLAG這種復雜的聯(lián)合動力裝置,通過建立精準的仿真模型對其
6、性能進行仿真研究,可以極大的提高開發(fā)效率、減少經(jīng)費支出。而集成仿真方法以其可以集成多學科多維度仿真模型的特點,尤其適用于COALAG這種復雜的系統(tǒng)仿真活動。鑒于上述情況,本文圍繞CODLAG裝置的工作特性及控制策略開展了以下研究工作:(1)開展CODLAG裝置部件數(shù)學模型的建立工作。根據(jù)各個部件的熱力學方程、運動方程、相關的經(jīng)驗公式和算法等建立了燃氣輪機、柴油機、電動機、發(fā)電機、中繼式SSS離合器、分車齒輪箱、軸系和螺旋槳的數(shù)學模型。(2)開展CODLAG裝置集成仿真平臺的研究工作。首先,鑒于CODLAG裝置各部件的仿真需
7、求、各個仿真環(huán)境擅長的領域和現(xiàn)有的模型資源,選擇了MATLAB/SIMULINK環(huán)境作為原動機、控制系統(tǒng)的仿真環(huán)境并開發(fā)了其相應的仿真模型;選擇了C/C++環(huán)境作為后傳動系統(tǒng)的仿真環(huán)境并開發(fā)了其相應的仿真模型。在此基礎上形成了以系統(tǒng)-仿真環(huán)境-類-部件結構為框架的仿真模型庫。其次,考慮到環(huán)境之間的通訊需求,基于文本通訊的方式設計了MATLAB/SIMULINK與C/C++環(huán)境之間的通訊邏輯。并在各自的仿真環(huán)境中開發(fā)了通訊接口模型,在模型與接口的基礎上形成了一套完整的CODLAG裝置的集成仿真模型。最后進行了用戶圖形界面的開
8、發(fā)工作。(3)開展CODLAG裝置穩(wěn)態(tài)特性的研究工作?;谏鲜龅募煞抡嫫脚_,研究了推進系統(tǒng)船、機、槳的穩(wěn)態(tài)匹配和不同推進模式下的推進圖譜,并且以經(jīng)濟性為目標,對各個工況的船機槳匹配進行優(yōu)化,確定其最佳經(jīng)濟運行線和最大航速。(4)開展CODLAG裝置動態(tài)特性及其控制策略的研究工作。根據(jù)CODLAG裝置的