船舶轴带发电机整流器的前馈解耦控制

为进一步提高船舶轴带发电机效率,建立基于前馈解耦控制的空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)整流器的轴带发电机整流系统.采用一种基于电压电流双环控制的三相SVPWM整流器.电压外环与电流内环组成的解耦模块能实现对有功功率和无功功率的解耦控制,使幅值和频率均变化的交流电通过整流变换为稳定的直流电压.给出电流内环和电压外环的比例积分(Proportion Integration,PI)调节器的设计参数.在MATLAB/Simulink上建立仿真模型,验证控制模型的可行性.仿真结果表明,该整流器具有快速的动态响应和良好的稳定性.     

基于LCL滤波器的船舶轴带发电机PWM整流器

为改善船舶轴带发电机的性能,基于LCL滤波器的PWM整流器被应用到船舶轴带发电机系统中.为抑制LCL滤波器的谐振峰值,在不额外增加传感器的情况下,设计一种新颖的电流控制器.通过Luenberger观测器来预测电容电流,然后通过虚拟电阻反馈此电流引入有源阻尼,进而抑制LCL滤波器谐振峰值;在此基础上设计整流电压和变流器侧电流双闭环控制策略,提高整流侧直流电压和变流器侧交流电流的动态响应速度和抗干扰能力;最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和控制策略的可行性.     

基于Matlab的电网谐波电流实时检测方法

随着电力电子等非线性用电设备的大量应用,电网当中的谐波和无功问题日益严重。谐波和无功的存在不仅降低了电力系统的供电效率,而且严重影响了电能质量,危害公共电网的安全运行,干扰临近用电设备的正常运行。讨论了基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法,并应用matlab仿真平台进行了仿真研究,给出了仿真波形,验证了该方法的正确性。     

无功补偿方法浅析

通过无功补偿可以提高系统的功率因数,减少设备的功率损耗,稳定电压,提高系统供电质量。试分析功率因数控制器和电流控制器两种无功补偿方法的优缺点,并介绍瞬时无功功率理论实现原理。     

一种改进的i_p-i_q检测法的研究

提出了一种关于静止无功补偿器的无功电流检测的改进方法。该无功电流方法首先将电网三相电压进行分解,分离出其实时的正序分量,将其转到同步参考坐标中计算出同步的旋转向量,再通过一系列数学运算,得出精确的无功电流值。从而解决了传统方法在不对称三相电压情况下检测无功电流产生较大误差的问题。通过理论分析和MATLAB软件仿真,验证该算法的可行性。     

基于DSP的动态分相无功补偿控制器研究

通过对并联电容器组的投切控制进行无功补偿是一种简单有效的方法。介绍了一种动态无功补偿控制器,该控制器采用先进的DSP芯片TMS320F2812作为控制核心,通过快速检测电网中电压电流,针对配电网的三相不平衡负载,以各相所需的无功功率为控制量投切电容器,实现对系统分相补偿无功功率,系统结构紧凑,抗干扰能力强。基于该控制器的无功补偿装置可有效降低线路损耗,起到维持系统电压稳定的作用。     

三相电路的功率测量

三相电路的功率测量是三相电路分析的重要内容和难点。本文从实用性出发,按三相三线制和三相四线制分类,根据三相电路功率测量基本原理,详细推导了计算公式,然后给出了三相电路功率测量方法,三相三线制二表法、三相四线制三表法有功功率和三相无功功率测量的接线方式,总结了两表法和三表法各自的适用条件及功率表读数在不同接线方式下的物理意义。本文还简述了电量变送器测量三相有功功率和无功功率电路的基本原理以及不同电路的特点比较。     

静态频率变换型大功率轴带发电机系统调节特性分析

通过对当今最新型集装箱船大功率轴发电机系统性能的分析,阐述了轴带发电机的输出特性和频率及电压持性。对不同的输出功率区的设置原则及控制方法,对轴带发电机频率控制及电压控制进行了详细的论述。     

基于CAN总线和分布式结构的船舶电站多种发电方式仿真

为进行船舶电站仿真系统中多种发电方式联合运行的研究及管理、操作、训练,实现多个学员的同时教学和实操,克服集中型仿真系统缺点,对船舶电站多种发电方式联合运行仿真采用分布式结构,由下位机完成各自的柴油发电机组、轴带发电机组、透平发电机组的仿真,并由上位机实现电力管理,通过CAN总线通信实现多种发电方式联合运行.对CAN总线运行过程中偶尔出现通信失败的状况进行分析,从而改进CAN总线通信接口硬件/软件的设计,提高CAN总线性能,使其更好地运用于该仿真系统.结果表明该设计方法提高仿真设备的实时性、可靠性,改善系统性能.     

船舶电站多种发电方式的联合运行仿真系统分布式结构的实现

简要介绍已研制完成的船舶电站多种发电方式联合运行仿真系统的总体组成,主要阐述仿真系统分布式结构的设计以及实现,简要说明分布式船舶电站多种发电方式联合运行仿真系统的特色和成果。系统采用了分布式结构,由下位机完成各自的柴油发电机组、轴带发电机组、透平发电机组的仿真,并由上位机实现电力管理,通过通信实现多种发电方式联合运行仿真。构成嵌入式物理一数学仿真,提高仿真设备实时、可靠性,改善了系统性能。     

太阳能光伏发电及其发展

论述开发利用太阳能的重要性和光伏发电在未来能源结构中的重要地位。介绍最近太阳能电池和光伏发电在世界和中国的发展情况,并讨论开发太阳能利用产品来发展阳光经济的前景。     

兆瓦级风力发电机组核心控制器设计

为实现风力发电设备核心控制器国产化,通过分析风力发电机核心控制器所要解决的主要问题、硬件选型方法和软件控制流程,对兆瓦级变桨变速风力发电机组核心控制器提出基于叶轮转速、加速度和角度PID控制的变桨控制算法解决方案.该算法保证风机在实现较高发电效率、最大功率限制的同时,跟踪并补偿风速变化带来的负荷突变,避免给风机传动链造成冲击和给电网带来谐波、闪变危害,提高风机运行的安全可靠性和发电上网的电能质量.数值仿真计算和动态模拟实验证实了该方法的有效性.     

基于DDS技术的测深仪回波信号源

针对水下测深训练要求,运用直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesis, DDS)技术,设计并研制1种用于陆上训练、无需换能器的测深仪回波信号源.实践证明,该方法能有效提高测深精度,增加模拟范围,有一定的实用性.     

同步发电机线性多变量与PID结合的励磁控制

提出一种用于同步发电机新型励磁控制方法———PID 线性多变量反馈励磁控制器.该控制器将PID的调节输出和线性多变量反馈励磁控制器的输出进行综合.针对单机无穷大系统运用微分几何精确反馈线性化理论进行线性多变量励磁控制器的设计,设计方法简单.Matlab/Simulink仿真结果表明该励磁控制器在提高电力系统的稳定性以及稳定机端电压方面比线性多变量励磁控制器和常规PID控制器更有效.     

船用中压发电机控制装置仿真模型

为满足船员培训对船用中压发电机控制装置仿真的需求,采用AT90CAN128主控芯片（MCU）,设计船用中压发电机控制装置仿真电路;通过主函数、中断程序、数据的发送和接收等环节的设计完成船用中压发电机控制装置仿真电路的软件设计.该装置仿真模型通过仪表单元的3组LED分别显示发电机的转速、滑油温度和高温冷却水温度;在液晶显示单元,通过按下相应的功能按键,在LCD界面显示具体的发电机信息;在操作单元,用4个操作按键和3态开关分别实现控制发电机的启动、停止、紧急停止、吹风以及现场、遥控和启动阻塞模式的选择等功能.该模型已被应用于某海事职业技术学院的轮机模拟器;在上位机的辅助下,较好地模拟实船发电机控制装置,满足对船员培训的要求.     

一种带有熵监控功能的软件随机数发生器

随机数发生器（random number generator,RNG）在现代密码学中处于基础而核心的地位,其生成的随机数为密码算法和安全协议等众多密码应用提供基本安全保障。随着移动互联网、物联网等技术的快速发展,传统纯硬件形式的随机数发生器存在硬件更新困难、开发成本高等问题,导致适用范围受限。因此,在计算机、移动终端等设备上通常采用软件随机数发生器（software RNG,SRNG）提供随机数服务。目前,Linux、Android、iOS以及Windows等典型操作系统平台均具备各自的SRNG,提供基于软件的随机数服务。现有的研究工作主要聚焦在熵源熵不足和后处理模块内部状态泄露问题,这是影响SRNG的随机数服务质量的主要问题。为此,设计并实现一种带有熵监控功能的软件随机数发生器（entropy monitoring SRNG,EM-SRNG）架构,该设计利用高精度的纳秒级系统时钟作为非物理熵源。在线的熵监控模块可实现在发生器运行时对未处理数据的熵进行持续检测,并在熵不足的情况下按需调用后处理模块以改善数据的统计特性。另外,EM-SRNG的后处理模块可选用基于SM3和SM4密码算法设计的两种后处理扩展算法,以保证发生器内部状态的前向/后向安全性。通过对所设计的EM-SRNG与Linux随机数发生器（LRNG,目前主流的软件随机数发生器之一）进行对比分析,实验结果表明：在安全性方面,经SP 800-90B测试后发现EM-SRNG的输出质量与LRNG的dev/random提供的数据质量相当,而略好于LRNG的dev/urandom提供的数据质量,每比特的最小熵约为0.94/bit;在速率方面,EM-SRNG的数据产生速率比LRNG的dev/random高4个数量级左右,但由于在结构中嵌入了基于90B统计套件进行在线熵估计,使得EM-SRNG的速率比LRNG的dev/urandom要慢一些,约为4 Mbps。     

基于单片FPGA DDS波形发生器设计与测试

介绍直接数字频率合成器(DDS)技术的工作原理,提出了一种基于单片FPGA的DDS波形发生器的设计方案,分析各模块的设计思路,通过VHDL及LPM宏模块完成各模块电路设计,并在Quartus II软件Signal TapII进行测试,能够产生频率和相位可调的正弦波、三角波、方波、锯齿波等多种波形。     

船舶柴油发电机转速人工神经网络控制

结合神经网络与PID控制,形成船舶柴油发电机转速神经网络控制系统;控制系统中神经网络控制器与PID控制器相结合,经过神经网络控制器的不断学习,控制器获取船舶柴油发电机转速系统的动态逆模型,系统逐渐地由神经网络控制器起主要控制作用.仿真试验显示,在电力系统突加有功负载时,发电机控制系统的动态过程稳定性良好.     

部分填充泡沫金属对温差发电器性能影响的实验研究

近年来,利用半导体温差发电技术回收与利用高温汽车尾气余热的方式得到广泛关注。搭建一套模拟汽车尾气排气的试验系统。通过在尾气通道核心流区域填充不同孔密度的泡沫金属强化传热,研究温差发电器回收汽车尾气余热并将其转换成电能这种方式对性能的影响。