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基于MPDCNN的强噪声环境下船舶电力推进器齿轮箱故障诊断方法
1
作者 尚前明 蒋婉莹 +2 位作者 周毅 王正强 孙钰波 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期30-38,共9页
[目的]针对旋转机械在实际工作中因噪声干扰而导致的故障诊断性能下降问题,为提高振动信号的故障特征提取质量和故障诊断能力,提出基于Mel-frequency倒谱系数(MFCC)的并行双通道卷积神经网络(PDCNN)故障诊断方法。[方法]利用MFCC提取含... [目的]针对旋转机械在实际工作中因噪声干扰而导致的故障诊断性能下降问题,为提高振动信号的故障特征提取质量和故障诊断能力,提出基于Mel-frequency倒谱系数(MFCC)的并行双通道卷积神经网络(PDCNN)故障诊断方法。[方法]利用MFCC提取含噪声的振动信号特征,同时设计一种新型并行双通道卷积神经网络结构,并利用该网络进一步挖掘数据的全局特征及更深层次的微小特征,从而提高该方法在强噪声环境下的诊断性能。[结果]不同噪声环境下的实验评估结果表明,该方法在强噪声环境下的故障诊断精度高于98%,其抗噪性能和诊断性能均明显优于其他传统方法。[结论]研究成果可为强噪声环境下的齿轮箱故障诊断提供参考。 展开更多
关键词 船舶电力推进 齿轮箱 故障分析 故障诊断 特征提取 梅尔频率倒谱系数 卷积神经网络
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电池动力船直流综合电力推进系统选择性保护分析
2
作者 温家晗 白林 《船海工程》 北大核心 2025年第S1期41-47,共7页
针对综合电力推进系统进行选择性保护分析设计及验证问题,以某电池动力船为实例,分析直流综合电力推进系统选择性保护设计思路及关键。介绍电池动力船舶直流综合电力系统特点,分析中国船级社检验要求及选择性保护原则,针对船舶电力系统... 针对综合电力推进系统进行选择性保护分析设计及验证问题,以某电池动力船为实例,分析直流综合电力推进系统选择性保护设计思路及关键。介绍电池动力船舶直流综合电力系统特点,分析中国船级社检验要求及选择性保护原则,针对船舶电力系统关键元器件进行仿真建模,构建系统故障仿真模型,挑选典型故障进行系统选择性保护分析,并以实船试验验证系统仿真结果可靠性。实船试验表明,该设计思路可以实现系统选择性保护,为同类型船舶相关设计提供参考。 展开更多
关键词 电池船 综合电力推进 选择性保护
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舰船电力推进系统的分析与仿真研究
3
作者 师光飞 龚成林 操定友 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第17期116-120,共5页
以最大程度保障舰船稳定运行为目标,展开舰船电力推进系统的分析与仿真研究,依据舰船电力推进系统结构组成,构建多种组成部分的数学模型,基于Matlab-Simulink仿真分析软件进行舰船电力推进系统模拟和计算,分析其在不同工况下的性能表现... 以最大程度保障舰船稳定运行为目标,展开舰船电力推进系统的分析与仿真研究,依据舰船电力推进系统结构组成,构建多种组成部分的数学模型,基于Matlab-Simulink仿真分析软件进行舰船电力推进系统模拟和计算,分析其在不同工况下的性能表现。仿真分析结果显示,直接正车启动表现出较快的响应速度,但螺旋桨转矩过载严重。相比之下,分级正车启动虽然启动过程相对较长,但螺旋桨转矩和舰船速度的变化更为平稳。突加负载工况下,本文方法表现出较好的性能,能够快速适应负载变化,调节时间短,且电机电流波动小,有利于保障电力推进系统的稳定运行。航速变化工况下,波动幅度和稳态误差均较小,具有较高的稳定性和控制精度。 展开更多
关键词 电力推进系统 螺旋桨 逆变器 推进电机
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基于电力推进的动力定位海洋平台位移储能控制策略
4
作者 罗琳琳 余墨多 +3 位作者 黄文焘 王杰 卫卫 倪明杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第S01期83-96,共14页
为解决海洋平台作业负载工况及海况变化时产生的功率波动问题,提出基于电力推进的动力定位(dynamic positioning,DP)海洋平台位移储能控制策略。通过建立海洋平台DP系统与三自由度运动学模型,获取平台位移偏差与位移储能功率的定量化关... 为解决海洋平台作业负载工况及海况变化时产生的功率波动问题,提出基于电力推进的动力定位(dynamic positioning,DP)海洋平台位移储能控制策略。通过建立海洋平台DP系统与三自由度运动学模型,获取平台位移偏差与位移储能功率的定量化关系,提出利用位移储能响应电力系统功率波动的控制方法。针对DP控制响应延时问题,建立系统频率-DP位移储能-电力推进补偿转矩响应模型,实现位移储能参与频率动态调节,提升电力系统稳定性。最后,利用RT-LAB半实物平台建立DP海洋平台电力系统模型,验证所提控制方法功率波动平抑效果。 展开更多
关键词 位移储能 负载功率波动 动力定位海洋平台 电力推进 功率平抑
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混合动力船直流综合电力推进系统选择性保护分析
5
作者 温家晗 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第19期66-74,共9页
混合动力系统作为一种有效降低船舶排放的设计方案,受到了越来越多的关注和青睐。为确保船舶电力系统的安全性,则需要针对综合电力推进系统进行选择性保护分析,以实现对人员、设备、船舶的保护。以某混合动力拖轮为实例,分析直流综合电... 混合动力系统作为一种有效降低船舶排放的设计方案,受到了越来越多的关注和青睐。为确保船舶电力系统的安全性,则需要针对综合电力推进系统进行选择性保护分析,以实现对人员、设备、船舶的保护。以某混合动力拖轮为实例,分析直流综合电力推进系统选择性保护设计思路,针对系统关键元件进行建模,构建系统故障仿真模型并实船试验验证可靠性,为同类型船舶相关设计提供参考。 展开更多
关键词 混合动力 直流 综合电力推进 选择性保护
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全电力推进船舶电力系统的数字仿真 被引量：32
6
作者 王淼 戴剑锋 +3 位作者 周双喜 鲁宗相 陈寿孙 韩朝珍 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期62-67,共6页
随着新技术、新设备的广泛应用,由于全电力推进的船舶电力系统与陆地电力系统的差别,需要对全电力推进的船舶电力系统进行建模与数字仿真。本文研究了采用全电力推进的船舶电力系统的数学模型,并利用Matlab初步实现了该系统的数字仿真... 随着新技术、新设备的广泛应用,由于全电力推进的船舶电力系统与陆地电力系统的差别,需要对全电力推进的船舶电力系统进行建模与数字仿真。本文研究了采用全电力推进的船舶电力系统的数学模型,并利用Matlab初步实现了该系统的数字仿真。仿真采用了分层结构和模块化设计,具有进行船舶电力系统的稳态、动态仿真以及交流系统谐波分布计算的功能,算例证明了该仿真模型和方法的正确性。 展开更多
关键词 全电力推进 船舶电力系统 数字仿真 直接转矩控制 谐波分布
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电力推进负载模拟系统原理分析和实现 被引量：13
7
作者 刁利军 沈茂盛 +2 位作者 林文立 张钢 刘志刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期70-75,共6页
以电力推进螺旋桨负载特性模拟系统为例,对比实际推进系统和模拟系统的轴结构,对模拟系统原理进行详细的数学推导,在模拟系统原有研究的基础上,结合其控制策略,对推进系统和负载模拟系统几个典型工况下的动态调节过程进行了分析。通过Ma... 以电力推进螺旋桨负载特性模拟系统为例,对比实际推进系统和模拟系统的轴结构,对模拟系统原理进行详细的数学推导,在模拟系统原有研究的基础上,结合其控制策略,对推进系统和负载模拟系统几个典型工况下的动态调节过程进行了分析。通过Matlab/Simulink进行了仿真和实际系统的试验验证,结果表明模拟系统是可行和合理的。该模拟原理和方法具有通用性,可借鉴用于其他电气传动的模拟系统研究。 展开更多
关键词 电力推进 模拟系统 动态调节 间接矢量控制
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混合动力船舶电力推进试验平台设计 被引量：10
8
作者 高迪驹 黄晓刚 +1 位作者 孙彦琰 黄细霞 《中国航海》 CSCD 北大核心 2014年第2期15-18,73,共5页
为满足混合动力船舶电力推进系统的开发与试验需求,搭建集柴电机组、锂电池组、光伏电池混合动力系统以及测功机控制器于一体的试验平台,给出试验平台的架构及其功能特点,提出一种混合动力能量管理控制策略。试验结果证明,该平台可以很... 为满足混合动力船舶电力推进系统的开发与试验需求,搭建集柴电机组、锂电池组、光伏电池混合动力系统以及测功机控制器于一体的试验平台,给出试验平台的架构及其功能特点,提出一种混合动力能量管理控制策略。试验结果证明,该平台可以很好地满足船舶混合电力推进系统开发的试验研究需求,为在实验室环境下验证混合动力船舶电力推进系统的动力装置配置、结构优化和控制策略提供一个可靠、有效的测试平台。 展开更多
关键词 船舶工程 混合动力 船舶电力推进 能量管理
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舰船综合电力推进监控系统研究 被引量：15
9
作者 郑元璋 冀路明 李海量 《中国航海》 CSCD 北大核心 2005年第4期83-86,共4页
研究分析了舰船电力推进系统的发展历史及其特点。提出了舰船综合电力推进监控系统的二层网络体系结构。对主要子系统的功能进行了阐述,分析了系统的关键技术。指出由于综合电力推进系统在动力性、经济性、安全性以及灵活性等方面具有... 研究分析了舰船电力推进系统的发展历史及其特点。提出了舰船综合电力推进监控系统的二层网络体系结构。对主要子系统的功能进行了阐述,分析了系统的关键技术。指出由于综合电力推进系统在动力性、经济性、安全性以及灵活性等方面具有诸多明显的优势,它已成为21世纪舰船动力发展的主要方向。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 监控系统 研究 综合电力推进 体系结构 能量管理
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燃料电池新能源船舶高升压Z源电力推进系统 被引量：9
10
作者 甘世红 王家毅 +2 位作者 褚建新 顾伟 孙英棋 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期112-120,共9页
为了解决船舶排放对环境的污染问题和改善推进电机的控制性能,针对燃料电池动态响应上的不足,提出了以燃料电池为主电源超级电容作为辅助电源的新能源船舶,其推进逆变器采用具有高升压比的Z源逆变器,很小的占空比就可以得到很高的升压能... 为了解决船舶排放对环境的污染问题和改善推进电机的控制性能,针对燃料电池动态响应上的不足,提出了以燃料电池为主电源超级电容作为辅助电源的新能源船舶,其推进逆变器采用具有高升压比的Z源逆变器,很小的占空比就可以得到很高的升压能力,同时还减少电容和逆变桥的电压应力。详细研究了新能源船舶的运行模式和工作原理,在此基础上推到了系统小信号数学模型,设计了控制器,通过控制直通占空比和调制因子来控制燃料电池和超级电容的输出功率。在船舶运行时,采用直接转矩方法控制推进电机的速度,燃料电池提供平均功率,超级电容提供瞬态功率且吸收制动功率。最后进行了仿真和试验,从而验证了船舶在电动和再生制动工况运行时控制策略的正确性。 展开更多
关键词 燃料电池 新能源 船舶 电力推进 高升压Z源 直接转矩控制
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基于多相整流的船舶电力推进系统谐波抑制 被引量：16
11
作者 刘钰山 葛宝明 毕大强 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期99-104,共6页
变频器等电力电子设备在船舶电网中的使用,将使变频器输入回路产生大量谐波.为减小谐波对电网的污染,对6脉波、12脉波、24脉波整流器的输入侧电流谐波进行了分析,对船舶电力推进系统不同工况下的网侧电流谐波进行了仿真研究.仿真结果表... 变频器等电力电子设备在船舶电网中的使用,将使变频器输入回路产生大量谐波.为减小谐波对电网的污染,对6脉波、12脉波、24脉波整流器的输入侧电流谐波进行了分析,对船舶电力推进系统不同工况下的网侧电流谐波进行了仿真研究.仿真结果表明,多相整流技术是抑制谐波的有效方法,整流相数越多,变频器注入电网的谐波含量越小;24脉波整流应用在船舶推进系统上可大大减小船舶电网的谐波含量,有效地提高电网品质. 展开更多
关键词 谐波 船舶电力推进系统 多相整流 24脉波
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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
12
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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全电力推进船舶推进控制技术研究 被引量：12
13
作者 郑元璋 冯宁 李海量 《中国航海》 CSCD 北大核心 2007年第4期92-95,共4页
全电力推进船舶是当今国际造船业发展的一个热点,而迄今为止国内尚无此类船舶的推进控制产品,为此设计了一种全电力推进船舶推进控制系统。根据全电力推进船舶的特性,对推进控制、转舵控制进行了深入研究,特别是鉴于电力推进船舶其推进... 全电力推进船舶是当今国际造船业发展的一个热点,而迄今为止国内尚无此类船舶的推进控制产品,为此设计了一种全电力推进船舶推进控制系统。根据全电力推进船舶的特性,对推进控制、转舵控制进行了深入研究,特别是鉴于电力推进船舶其推进系统的动力是由船舶电网直接供给的,因此重点分析了如何保证在推进负荷突变时船舶电网供电的安全与稳定,并给出了有效的解决方法。此外,系统还进行了模块化设计以提高其可靠性、集成性和可扩展性。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 全电力推进 推进控制 转舵控制 功率限制 模块化
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基于移相电抗器的电力推进船舶电网谐波抑制 被引量：15
14
作者 周丽霞 尹忠东 肖湘宁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期90-94,共5页
电力推进船舶电网是一个典型的独立供电系统,由于发电容量有限,对非线性负荷的抗干扰能力比较差,尤其是随着电力电子技术在船舶上的广泛应用,电能变换过程中的非线性现象加重,由此带来的谐波等电能质量问题不容忽视。相对于采用组网方... 电力推进船舶电网是一个典型的独立供电系统,由于发电容量有限,对非线性负荷的抗干扰能力比较差,尤其是随着电力电子技术在船舶上的广泛应用,电能变换过程中的非线性现象加重,由此带来的谐波等电能质量问题不容忽视。相对于采用组网方式形成的大电网而言,独立小电网的系统短路容量较小,而谐波源相对容量较大,因此,谐波造成的影响就会更大。本文提出了一种采用移相电抗器的方法来抑制这种独立电网的谐波,并对移相绕组的配置和移相角的选择进行了分析,基于EMTDC/PSCAD的仿真结果验证了所提方案的正确性和有效性。 展开更多
关键词 电力推进船舶 独立供电系统 移相电抗器 谐波抑制
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船舶电力推进混合仿真系统设计 被引量：14
15
作者 郭燚 郑华耀 黄学武 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期57-61,共5页
用物理模型和仿真模型相结合的方法,设计船舶电力推进(EPS)混合仿真系统。使用CAN现场总线技术,配置仿真网络系统。永磁电机采用模糊神经网络和无位置传感器观测器的控制方法,利用数字信号处理器(DSP)实现运动过程的控制。建立船-桨数... 用物理模型和仿真模型相结合的方法,设计船舶电力推进(EPS)混合仿真系统。使用CAN现场总线技术,配置仿真网络系统。永磁电机采用模糊神经网络和无位置传感器观测器的控制方法,利用数字信号处理器(DSP)实现运动过程的控制。建立船-桨数学模型,控制直流负载电机,仿真螺旋桨特性。船舶电力推进混合仿真系统建成,不仅能够满足学生和船员培训需要,而且能为科研提供一个开发平台,也可为有关公司和船厂进行相关实验。 展开更多
关键词 电力推进 DSP CAN—bus 运动控制 船-桨模型 模糊神经网络
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AFE变频器在船舶电力推进电机控制中的应用 被引量：9
16
作者 郭燚 李硕 +1 位作者 许慧敏 张晓旭 《上海海事大学学报》 北大核心 2014年第4期68-74,共7页
为有效改善船舶电力推进系统电能质量和能量反馈,将有源前端(Active Front End,AFE)变频器应用于船舶电力推进电机控制.根据船舶电力推进系统的特点,选择基于电流内环前馈解耦控制的直接电流控制方法,并对AFE变频器的独立控制和联合控... 为有效改善船舶电力推进系统电能质量和能量反馈,将有源前端(Active Front End,AFE)变频器应用于船舶电力推进电机控制.根据船舶电力推进系统的特点,选择基于电流内环前馈解耦控制的直接电流控制方法,并对AFE变频器的独立控制和联合控制方式进行研究.用MATLAB/Simulink对这两种方式进行仿真.分析仿真结果,得出这两种控制方式分别适应的电力推进船舶类型. 展开更多
关键词 AFE变频器 船舶电力推进 直接电流控制 电能质量
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灯光围网渔船采用电力推进系统论证 被引量：8
17
作者 郑建丽 焦尔 +1 位作者 张怡 谌志新 《渔业现代化》 北大核心 2014年第5期49-53,共5页
为解决柴油机推进船舶存在装机功率大、体积笨重、造价高、节能环保性能差等问题,研究了电力推进装置在渔船上的应用,阐述了船舶电力推进的发展现状以及推进系统特点,论证了一条灯光围网船渔船营运过程中航行、作业以及停泊等情况下,电... 为解决柴油机推进船舶存在装机功率大、体积笨重、造价高、节能环保性能差等问题,研究了电力推进装置在渔船上的应用,阐述了船舶电力推进的发展现状以及推进系统特点,论证了一条灯光围网船渔船营运过程中航行、作业以及停泊等情况下,电力推进装置渔船可以根据用电需求选择发电机运行台数,使发电机组一直运行于高效工作区。通过与常规柴油机在装机功率、发电机负载、燃油消耗的比较和推进系统的分析选择,证明了电力推进装置具有较高的节能性和经济性,体现了其在灯光围网渔船上应用的优越性。 展开更多
关键词 电力推进 灯光围网 渔船 论证
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小型船舶电力推进控制系统的研发 被引量：12
18
作者 俞万能 李素文 马昭胜 《中国航海》 CSCD 北大核心 2011年第3期18-23,48,共7页
船舶的动态特性具有强耦合、非线性、大时滞和大惯性等特点,并且风、流和浪等外部随机干扰也随着不同海况发生很大的变化,推进控制很难用精确的数学模型进行描述。根据船舶螺旋桨的推进特性,在阐述小型船舶电力推进系统的组成及运行特... 船舶的动态特性具有强耦合、非线性、大时滞和大惯性等特点,并且风、流和浪等外部随机干扰也随着不同海况发生很大的变化,推进控制很难用精确的数学模型进行描述。根据船舶螺旋桨的推进特性,在阐述小型船舶电力推进系统的组成及运行特点的基础上,分析了推进电机控制的要求。采用矢量型变频器,设计了以菲尼克斯PLC为核心的控制系统,分析了系统的硬件配置和软件编程。实验结果表明,设计的控制系统能够满足控制功能要求,改善控制性能,提高系统控制可靠性。 展开更多
关键词 船舶、舰船工程 电力推进系统 动力负载控制 数学模型 可靠性
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改进滑模观测器在船舶电力推进PMSM无位置控制中的应用 被引量：12
19
作者 白洪芬 朱景伟 秦俊峰 《中国航海》 CSCD 北大核心 2015年第4期22-25,共4页
针对船舶电力推进永磁电机中无传感器技术存在的问题,在分析电力推进船舶常用的三相永磁同步电机的数学模型的基础上,提出一种改进的变结构滑模观测器的无传感器矢量控制算法。根据观测电流与实际电流的差值重构电机的反电动势,利用开... 针对船舶电力推进永磁电机中无传感器技术存在的问题,在分析电力推进船舶常用的三相永磁同步电机的数学模型的基础上,提出一种改进的变结构滑模观测器的无传感器矢量控制算法。根据观测电流与实际电流的差值重构电机的反电动势,利用开关函数和卡尔曼滤波器滤除高频干扰,从而准确估算出电机的转子位置和转速。利用MATLAB/Simulink进行仿真试验,验证该速度估计算法的正确性。 展开更多
关键词 船舶工程 船舶电力推进 PMSM 无位置控制 矢量控制 滑模观测器
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内河船舶电力推进系统设计 被引量：10
20
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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