船舶电力系统仿真平台建立及其智能控制研究

摘要

船舶电力系统是一个比较复杂且独立的系统,工作环境难以控制,容易发生事故,因此对其进行研究具有很重要的现实意义。运用计算机的仿真技术进行建模仿真具有周期短、投资少、容易改变实验方案、安全性高、重复性好的优点,并且得到的仿真结果可以为实际台架实验提供参考和指导。本文的主要工作是船舶电力系统仿真平台的建立及其智能控制的研究。
　　 本文在船舶电力系统数学模型的基础上,采用层层递进的方法,先是对传统的控制方法进行研究分析,然后再此基础上加入智能控制,并对不同的控制方法的仿真结果进行分析。
　　 本文先根据所掌握的目前船舶电力系统的基本结构,对船舶电力系统的每个组成部分进行理论分析,建立每个部分在Matlab下的简单模型。在控制研究方面,先对传统的PID控制原理进行分析,分析其优缺点。同时也分析了线性最优控制的原理,并在此基础上,对船舶电力系统的智能控制进行了研究。
　　 在智能控制方面采用模糊控制和BP神经网络控制。在模糊控制方面,提出了单模糊励磁控制器的设计,并在此基础上设计了双模糊励磁控制器;此外还根据励磁与汽门协调控制的原理,在此基础上设计了励磁与汽门模糊协调控制器,并对励磁与汽门模糊协调控制器的模糊控制部分进行了样本数据提取,对样本数据进行神经网络训练、仿真得到模糊神经网络控制器,从而实现了基于模糊神经网络的协调控制的设计。
　　 通过对仿真结果分析表明:双模糊控制励磁控制在机端电压,转速和功率上具有稳定性和稳定精度。模糊神经网络协调控制,不仅在机端电压,转速和功率上具有稳定性和稳定精度,而且在系统遭到故障时能较好的维持电力系统的稳定性,具有较强的鲁棒性。