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题名吊舱推进电机的无模型自适应滑模矢量控制
被引量：6
- 1
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作者
姚文龙
王加利
庞震
池荣虎
邵巍
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机构
青岛科技大学自动化与电子工程学院
北京理工大学宇航学院
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出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第3期72-79,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(61873139)
山东省自然科学基金项目(ZR2017MEE071)
山东省重点扶持区域引进急需紧缺人才项目(鲁发改重大办[2019]391号)。
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文摘
为解决半潜船吊舱推进电机控制系统中负载扰动造成的转速跟踪性能差的问题,提出一种基于数据驱动的吊舱推进电机转速矢量控制方法;对包含未知负载扰动的推进电机转速方程进行离散化处理,给出关于输出转速与输入电流离散后的非线性转速系统;由于非线性转速系统方程中变量较多且负载扰动模型未知,设计了基于数据驱动的无模型自适应控制器,并给出了伪偏导数估计算法;采用滑模观测器观测螺旋桨负载扰动,同时给出了滑模控制器;结合无模型自适应控制和滑模控制给出了负载扰动下的无模型自适应滑模(MFASM)控制方案;构建了吊舱推进电机无模型自适应滑模矢量控制调速系统,并在MATLAB/Simulink环境下给出了仿真结果。研究结果表明:在船舶正常作业恒定转速下,在0.3~0.5 s时间区域内,采用MFASM矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别为2、6 r·min^-1;在0.8~1.0 s时间区域内,采用无模型自适应滑模矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别1、3 r·min^-1;对于船舶操车作业的可变转速情形,采用MFASM矢量控制方案的推进电机转速和转矩达到稳态的时间比PI矢量控制方案少0.01~0.03 s。可以看出,采用MFASM矢量控制方案可改善吊舱推进电机转速跟踪性能,是一种有效的抑制负载扰动的数据驱动控制方法。
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关键词
船舶工程
控制工程
船舶吊舱
推进电机
无模型自适应控制
滑模控制
矢量控制
负载扰动
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Keywords
ship engineering
control engineering
ship podded
propulsion motor
model-free adaptive control
sliding mode control
vector control
load disturbance
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分类号
U665.11
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名船舶吊舱推进电机控制策略发展综述
被引量：2
- 2
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作者
姚文龙
涂志平
池荣虎
张均东
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机构
青岛科技大学自动化与电子工程学院
青岛远洋船员职业学院机电系
大连海事大学轮机工程学院
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2017年第10期1-6,共6页
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基金
青岛科技大学博士科研启动基金资助项目(010022820)
中远集团科技计划资助项目(2014-1-H-005
+4 种基金
2016-1-H-009
2017-1-H-010)
青岛市市南区科技计划资助项目(2012-5-004-ZH
2012-5-005-ZH)
山东省自然科学基金面上资助项目(Zr2017mee071)
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文摘
随着船舶节能减排要求的提高,吊舱推进系统因其具有常规电力推进无法比拟的优点而成为目前国内外造船界的研究热点。本文对船舶吊舱推进电机的类型及特点进行分析,归纳和总结了国内外在船舶吊舱推进电机的结构、类型、负载特性以及电机控制等方面的研究及应用现状,并对推进电机的控制策略进行分析。在此基础上,对未来船舶吊舱推进电机控制策略的发展做了展望,并对基于无模型自适应控制的船舶吊舱推进电机控制系统进行研究。
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关键词
船舶吊舱
推进电机
螺旋桨负载
电机控制
矢量控制
直接转矩控制
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Keywords
ship podded
propulsion motor
propeller load
motor control
vector control
direct torque control
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分类号
TM359
[电气工程—电机]
U665.12
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名船舶吊舱SSP推进电机的无模型自适应矢量控制方法
被引量：4
- 3
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作者
姚文龙
张均东
池荣虎
张桂臣
施振华
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机构
大连海事大学轮机工程学院
青岛科技大学自动化与电子工程学院
哈尔滨工程大学船舶工程学院
麻省理工学院机械工程系
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出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第6期59-66,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51179102)
中国博士后科学基金项目(2012M520710)
+1 种基金
山东省高等学校科技计划项目(J13LN72)
山东省青岛市市南区科技发展项目(2012-5-004-ZH)
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文摘
考虑具有不确定动态和航行中负载变化与海况干扰的船舶吊舱SSP推进电机控制问题,提出了一种无模型自适应矢量控制方法,推导了SSP推进电机的动态线性方程,设计了基于速度跟踪误差无模型自适应矢量控制器和进行了收敛性证明,在线调整伪偏导数,保证了推进电机控制系统跟踪误差一致有界,并对比了无模型自适应矢量控制器与自整定PI矢量控制器的控制性能。计算结果表明:基于复合无模型自适应矢量控制的SSP推进系统在恶劣海况下转速平均振荡小于6r·min-1,转矩平均振荡小于8.20×104 N·m,机动航行时对应的值分别小于7r·min-1与1.08×105 N·m,而采用自整定PI矢量控制时,在恶劣海况下转速平均振荡达到13r·min-1,转矩平均振荡达到2.13×105 N·m,机动航行时对应的值分别达到12r·min-1与2.81×105 N·m,因此,复合无模型自适应矢量控制下的转速与转矩抖动和稳态运行静差较小,具有良好的动态响应。
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关键词
轮机工程
船舶吊舱
SSP
推进电机
无模型自适应矢量控制
自整定
PI
矢量控制
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Keywords
marine engineering
ship pod
SSP propulsion motor
model-free adaptive vector control
self-adjusting PI vector control
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分类号
U665.11
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名船舶吊舱安装工装设计
被引量：2
- 4
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作者
王华
姚玉南
王严杰
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机构
武汉理工大学船海与能源动力工程学院
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出处
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2022年第1期117-121,159,共6页
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基金
工业和信息化部高技术船舶科研项目(G18473CZ06)
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文摘
针对目前船舶吊舱安装工装工艺不完善与不规范等问题,提出一种船舶吊舱安装工艺,并依据该安装工艺,对船舶吊舱安装工装的功能进行分析,设计一种广泛适用于船舶吊舱的安装工装。利用仿真分析方法分析工装结构在静力作用下的强度和刚度,校核工装结构及尺寸的合理性。结果表明,该工装满足强度和刚度要求,可以实现船舶吊舱安装过程中对吊舱姿态的调整与对中,对船舶吊舱安装工装设计具有一定的参考意义。
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关键词
船舶吊舱
工装设计
仿真分析
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Keywords
ship pod
tooling design
simulation analysis
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分类号
U671
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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