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面向水下运载平台的氢氧燃料电池建模与仿真分析
1
作者 张炜 徐纪伟 +3 位作者 于朝 李彬彬 郑恒持 张杰 《船电技术》 2025年第1期69-74,共6页
以Modelica为基础,面向某型深海运载平台使用的质子交换膜燃料电池构建模型,主要包含氢氧燃料电池电堆模型、供氢系统模型以及供氧系统模型。针对该燃料电池模型分别进行了稳态验证,研究了氢氧气体压力、工作温度以及质子交换膜厚度对... 以Modelica为基础,面向某型深海运载平台使用的质子交换膜燃料电池构建模型,主要包含氢氧燃料电池电堆模型、供氢系统模型以及供氧系统模型。针对该燃料电池模型分别进行了稳态验证,研究了氢氧气体压力、工作温度以及质子交换膜厚度对电池性能的影响,分析了该模型的动态性能。结果表明:该模型与实际运行数据具有良好的拟合度,能较为真实地反映燃料电池运行的氢氧气体压力、工作温度、质子交换膜厚度等关键参数对电堆性能的影响,较好地反映燃料电池动态输出特性。 展开更多
关键词 MODELICA 氢氧燃料电池 建模 仿真分析
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基于MWorks的水下燃料电池复合能源系统能源调度仿真计算
2
作者 张炜 于朝 +2 位作者 李彬彬 郑恒持 谢仁和 《船电技术》 2025年第2期32-35,共4页
燃料电池存在动态响应不及时的特点,无法直接作为水下平台动力源使用。为满足燃料电池启动用电、功率突变、能量储存以及应急用电的需求,燃料电池需配合辅助能源系统共同使用。本文基于MWorks,提出能量调度策略,搭建出一套燃料电池+锂... 燃料电池存在动态响应不及时的特点,无法直接作为水下平台动力源使用。为满足燃料电池启动用电、功率突变、能量储存以及应急用电的需求,燃料电池需配合辅助能源系统共同使用。本文基于MWorks,提出能量调度策略,搭建出一套燃料电池+锂电池的复合能源系统模型。仿真结果表明:燃料电池电堆不会频繁变载,锂电池能起到削峰填谷的作用,SOC能维持在特定范围内,系统稳态输出性能好。对水下平台复合能源系统设计具有一定参考价值。 展开更多
关键词 MWorks 复合能源系统 能源调度 仿真计算
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基于水下燃料电池储能装置供氢系统设计研究
3
作者 李彬彬 徐纪伟 +2 位作者 魏超 于朝 陈济民 《船电技术》 2025年第3期1-5,共5页
针对目前燃料电池供氢系统在水下的应用主要集中在有耐压舱的干式环境,直接在水下湿式环境下的应用还没有先例,本文以某燃料电池水下储能装置的设计需求,对供氢系统的组成、功能、系统流程设计、设备选型及配置、安全性设计等进行设计研... 针对目前燃料电池供氢系统在水下的应用主要集中在有耐压舱的干式环境,直接在水下湿式环境下的应用还没有先例,本文以某燃料电池水下储能装置的设计需求,对供氢系统的组成、功能、系统流程设计、设备选型及配置、安全性设计等进行设计研究,最后结合工况和使用环境进行了相关性能的测试和分析,提出了一种水下燃料电池储能装置供氢系统配置及设计方案。 展开更多
关键词 燃料电池 水下 供氢系统 储能
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深海水下装备无缆供电系统的发展趋势
4
作者 段宝生 索永兵 《船电技术》 2025年第3期57-59,共3页
传统脐带缆供电系统能量传输效率低、并限制了装备水下活动范围。文章系统地介绍了深海水下装备无缆供电系统的的两种方案:单一能源无缆供电系统和混合多能源无缆供电系统。分别从供电系统最优化运行与设计、能量管理、能量源的耐压与... 传统脐带缆供电系统能量传输效率低、并限制了装备水下活动范围。文章系统地介绍了深海水下装备无缆供电系统的的两种方案:单一能源无缆供电系统和混合多能源无缆供电系统。分别从供电系统最优化运行与设计、能量管理、能量源的耐压与封装三个方面讲述了混合多能源无缆供电系统的优化设计;对未来无缆多能源供电系统的发展方向进行了展望,以期为提高深海水下装备的续航能力、增强供电稳定性以及装备的绿色节能发展提供一些借鉴。 展开更多
关键词 海洋勘探 深海水下装备 供电系统 能量管理系统 耐压与封装
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某型齿轮箱滑动轴承失效机理分析
5
作者 周焕辉 施金芳 +3 位作者 邓林 秦蕊丽 李兴亚 王强 《船电技术》 2025年第3期35-40,共6页
齿轮箱是船舶推进系统的重要零部件之一。某型散货船在满功率满舵试航过程中,齿轮箱主动轴后端径向滑动轴承发生高温失效的现象。本文用DLAP软件复核了滑动轴承设计中的主要参数,并做了评判。在Masta软件中建立了壳体和轴系耦合的受力... 齿轮箱是船舶推进系统的重要零部件之一。某型散货船在满功率满舵试航过程中,齿轮箱主动轴后端径向滑动轴承发生高温失效的现象。本文用DLAP软件复核了滑动轴承设计中的主要参数,并做了评判。在Masta软件中建立了壳体和轴系耦合的受力分析模型,得出了滑动轴承失效的主要原因为箱体支撑刚性不足的结论。最后根据分析的结论和实船情况,提出了采用滚动轴承的改善方案。该方案已经实船试航验证通过。 展开更多
关键词 船用齿轮箱 滑动轴承 失效分析 箱体变形
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基于Attention-LSTM的短期电力负荷预测
6
作者 李璨 伍黎艳 +4 位作者 赵威 李晟 曾加贝 苏旨音 曾进辉 《船电技术》 2025年第1期5-8,共4页
电力负荷预测的准确性受到多种因素的干扰,如气候变化、经济发展以及区域差异等,这些因素使得电力负荷呈现出显著的不稳定性和复杂的非线性特征,从而增加了提高预测精度的难度。为了应对这一挑战,本文创新性地引入了一种结合自注意力机... 电力负荷预测的准确性受到多种因素的干扰,如气候变化、经济发展以及区域差异等,这些因素使得电力负荷呈现出显著的不稳定性和复杂的非线性特征,从而增加了提高预测精度的难度。为了应对这一挑战,本文创新性地引入了一种结合自注意力机制与长短期记忆网络(LSTM)的预测方法。通过在美国某一地区的实际用电负荷数据验证模型,实验结果表明,该方法的决定系数(R2)为0.96,平均绝对误差(MAE)为0.023,均方根误差(RMSE)为0.029,提升了预测的准确性。这不仅证明了所提模型在提高电力负荷预测精度方面的有效性,也为其在船舶电力负荷预测的应用奠定了一定的基础。 展开更多
关键词 短期电力负荷预测 长短期记忆网络 自注意力机制 预测精度 模型泛化能力
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低压分布式光伏调控策略研究及验证
7
作者 李国武 尹赛宁 +4 位作者 易姝娴 马鑫晟 刘珅 赵丽萍 刘振宇 《船电技术》 2025年第2期19-25,共7页
为解决低压分布式光伏接入配电网造成台区过电压、反向重过载等突出问题,本文将有源配电网可调可控能力建设作为配电网高质量发展的重点,基于台区智能融合终端提出了两种调控方法,包括“粗调+细调”群调模式和“粗调+细调”顺控模式,并... 为解决低压分布式光伏接入配电网造成台区过电压、反向重过载等突出问题,本文将有源配电网可调可控能力建设作为配电网高质量发展的重点,基于台区智能融合终端提出了两种调控方法,包括“粗调+细调”群调模式和“粗调+细调”顺控模式,并分析了两种方法各自的优缺点,从仿真测试及现场运行两个纬度,验证了本文所提方法的正确性及可行性,实现了台区过电压问题有效治理,满足台区安全自治需求,具备推广应用价值。所得结果和结论有助于有源配电网设备安全稳定运行。 展开更多
关键词 新型电力系统 有源配电网 台区过电压 智能融合终端 分布式光伏调控
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基于弱磁检测的海洋钻修机智能钢丝绳在线检测系统
8
作者 王永新 常双利 +3 位作者 王昌力 焦明伟 巩德鑫 任新建 《船电技术》 2025年第3期53-56,共4页
本研究开发了一种智能钢丝绳在线检测系统,采用磁记忆式弱磁检测技术,实现了对海洋钻修机钢丝绳健康状况的实时检测。系统融合了先进的传感器技术、数据分析技术和互联网技术,显著提升了检测的准确性和效率。通过机器视觉损伤检测、磁... 本研究开发了一种智能钢丝绳在线检测系统,采用磁记忆式弱磁检测技术,实现了对海洋钻修机钢丝绳健康状况的实时检测。系统融合了先进的传感器技术、数据分析技术和互联网技术,显著提升了检测的准确性和效率。通过机器视觉损伤检测、磁记忆规划装置和弱磁检测装置,系统能够全面识别钢丝绳的断丝、磨损、锈蚀和疲劳损伤。该系统的设计注重海洋环境的稳定性和可靠性,通过需求分析、硬件选型、软件开发、系统集成与测试,最终实现了在海洋钻修机上的现场应用。系统的实施不仅提高了钢丝绳的安全性和检测智能化水平,还有效解决了安全管理难题,提升了海洋钻修机作业的安全性和效率,具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 海洋钻修机 钢丝绳 在线检测系统 磁记忆规划 弱磁检测系统
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基于高阶滑模观测器和改进型PLL的感应电机无传感器控制
9
作者 肖韬略 吴韡 《船电技术》 2025年第1期47-51,55,共6页
针对传统一阶滑模观测器的感应电机无传感器控制方法存在的固有抖振问题,本文提出了一种基于高阶滑模观测器和改进型锁相环的感应电机无传感器控制方法。首先,提出了一种自适应非奇异快速终端滑模磁链观测器,该观测器可以使得系统全局... 针对传统一阶滑模观测器的感应电机无传感器控制方法存在的固有抖振问题,本文提出了一种基于高阶滑模观测器和改进型锁相环的感应电机无传感器控制方法。首先,提出了一种自适应非奇异快速终端滑模磁链观测器,该观测器可以使得系统全局快速收敛且抖振减小,同时有效提升了系统的鲁棒性;其次,将超螺旋算法引入传统的PLL中,采用了一种基于三阶超螺旋算法的改进型锁相环,进一步提升了转速估计的精度,有效抑制了转速抖振;最后,仿真结果表明,所提控制策略能有效提升系统鲁棒性,抑制估计转速的抖振,证明了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 感应电机 滑模观测器 磁链观测器 锁相环
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改进指数趋近律的摆杆转动结构的滑模控制研究
10
作者 王斌 束攀峰 《船电技术》 2025年第3期88-92,共5页
为实现对二维平面内的定点作业,提高摆杆转动结构的控制精度,采用改进指数趋近律的滑模对转动结构进行控制。基于Simulink搭建了摆杆转动结构的传统滑模控制系统与改进指数趋近律的滑模控制系统。仿真结果表明,与传统滑模控制相比,改进... 为实现对二维平面内的定点作业,提高摆杆转动结构的控制精度,采用改进指数趋近律的滑模对转动结构进行控制。基于Simulink搭建了摆杆转动结构的传统滑模控制系统与改进指数趋近律的滑模控制系统。仿真结果表明,与传统滑模控制相比,改进指数趋近律的滑模控制可有效提高系统的响应速度,降低稳态误差,改善系统抖振问题,有利于提高摆杆转动结构的控制精度。 展开更多
关键词 摆杆转动结构 滑模控制 改进指数趋近律 系统抖振
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基于扩展高阶滑模扰动观测器的PMSM终端滑模控制
11
作者 王智 肖强晖 曾甲元 《船电技术》 2025年第1期75-80,共6页
针对永磁同步电机采用传统滑模控制存在转速误差收敛速度慢以及抖振严重的问题,提出了一种基于扩展高阶滑模扰动观测器的PMSM终端滑模控制。首先,设计了一种自适应趋近律与积分终端滑模,二者结合设计出自适应积分终端滑模速度控制器,提... 针对永磁同步电机采用传统滑模控制存在转速误差收敛速度慢以及抖振严重的问题,提出了一种基于扩展高阶滑模扰动观测器的PMSM终端滑模控制。首先,设计了一种自适应趋近律与积分终端滑模,二者结合设计出自适应积分终端滑模速度控制器,提高了系统误差全局收敛速度并削弱抖振。其次,为提高观测器观测精度与动态响应速度,设计了一种扩展高阶滑模扰动观测器以实现控制器的外部扰动补偿。最后,通过仿真结果对比,来证实本文所提方法有效抑制了系统抖振,提高了系统误差收敛速度和鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 指数趋近律 终端滑模控制 高阶滑模观测器
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微机械开关传感器的集成电路应用研究
12
作者 韩科 刘雪飞 +1 位作者 李奕龙 李浩楠 《船电技术》 2025年第1期29-34,共6页
基于微机械开关结构的传感器,作为微机械加工技术与传统电化学传感器技术相结合的产物,已经展现出其在新一代传感器技术中的独特优势。本文对各类微机械开关传感器进行了综合测试,其目的是为综合比较不同微型传感器的性能及优势,为日后... 基于微机械开关结构的传感器,作为微机械加工技术与传统电化学传感器技术相结合的产物,已经展现出其在新一代传感器技术中的独特优势。本文对各类微机械开关传感器进行了综合测试,其目的是为综合比较不同微型传感器的性能及优势,为日后硅基板微加工技术的进一步探索提供相应支撑,同时也为微机械开关传感器在船舶开关电器的发展方面提供新的探索思路。本文经测试研究表明各类传感器在反应速度、样品量需求、灵敏度以及人体植入监测等方面均表现出不同的优势与特点,随着元件尺寸的缩小,传感器的性能得到了显著提升。随着硅基微机械加工技术的不断提升,传感器元件的尺寸有望进一步缩小,推动电化学传感器技术的进一步发展。 展开更多
关键词 微机械开关 传感器 加工
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基于GA-PSO算法的三相不平衡相序调整策略研究
13
作者 何鹏辉 曾进辉 +2 位作者 廖静雯 谭友奇 刘颉 《船电技术》 2025年第2期74-80,共7页
针对低压配电网中单相负荷复杂接入导致的三相不平衡以及人工经验换相效率低的问题,本文提出一种基于GA-PSO算法的三相不平衡相序调整策略。首先,该策略以最小化三相电流不平衡度为目标函数;其次,通过遗传算法(Genetic Algorithms,GA)... 针对低压配电网中单相负荷复杂接入导致的三相不平衡以及人工经验换相效率低的问题,本文提出一种基于GA-PSO算法的三相不平衡相序调整策略。首先,该策略以最小化三相电流不平衡度为目标函数;其次,通过遗传算法(Genetic Algorithms,GA)的强全局搜索能力,结合粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的快速收敛能力,形成GA-PSO算法以求解最优相序调整方案;最后,采用湖南某地区低压配电网中配电变压器三相电流数据开展算例分析,通过MATLAB仿真,结果表明该台区三相不平衡度由25.46%降低到13.42%,验证了所提方法的有效性和合理性。 展开更多
关键词 低压配电网 三相不平衡 相序调整
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一种机床工件定位装置和方法
14
作者 丁立芳 陈刚 +2 位作者 李志远 朱磊 黄宇林 《船电技术》 2025年第2期26-27,共2页
为快速定位车床加工工件的轴向位置,设计了一种机床工件定位装置。介绍了定位装置的使用方法,解决了车床加工零件轴向位置加工定位不便的问题,可快速定位加工工件的轴向位置,特别是可快速定位工件二次加工的轴向位置,有效的提高工作效率。
关键词 定位 轴向位置 提高效率
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多智能体系统一致性控制及在多机电伺服系统中的应用
15
作者 江文超 姬彦豹 《船电技术》 2025年第3期83-87,共5页
针对含输入饱和且控制方向未知的多严格反馈系统,设计控制器保证领导者和跟随者的同步误差是渐进收敛的。此外,通过设计命令滤波器,对虚拟控制量的导数进行估计,避免了传统反步法推导过程中对虚拟控制量的求导,同时通过引入Nussbaum函... 针对含输入饱和且控制方向未知的多严格反馈系统,设计控制器保证领导者和跟随者的同步误差是渐进收敛的。此外,通过设计命令滤波器,对虚拟控制量的导数进行估计,避免了传统反步法推导过程中对虚拟控制量的求导,同时通过引入Nussbaum函数解决控制方向未知的问题。最后将该方法运用到多机电伺服系统中,通过数据仿真验证了所有控制器的有效性,保证系统的稳定性和跟踪性。 展开更多
关键词 输入饱和 多智能体系统 非线性 未知控制方向 命令滤波器 机电伺服系统
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船用西门子S120变频器及故障分析
16
作者 韩复增 杜虎 +1 位作者 叶冉冉 郑迁 《船电技术》 2025年第2期71-73,80,共4页
针对西门子S120变频器在某船电力推进系统中的实际应用,本文通过介绍西门子S120变频器的分类、结构组成及功能、装备运行中实际发生的常见故障及解决措施,总结了变频器常见故障排除方法,对船舶轮机人员学习和管理变频器具有一定指导作用。
关键词 西门子 S120 变频器 电力推进 故障
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基于FPGA的全数字正弦波锁相环设计
17
作者 徐晓康 林德荣 邱长青 《船电技术》 2025年第3期47-49,52,共4页
文章阐述了一种基于FPGA的全数字正弦波锁相环设计。该设计包含乘法器、FIR滤波器、数字PI控制器、数控振荡器等组件。文中详细推导了锁相环各组件的数学模型,用于指导Verilog模块实现与控制参数选取,最后在Vivado 2023.2中仿真验证了... 文章阐述了一种基于FPGA的全数字正弦波锁相环设计。该设计包含乘法器、FIR滤波器、数字PI控制器、数控振荡器等组件。文中详细推导了锁相环各组件的数学模型,用于指导Verilog模块实现与控制参数选取,最后在Vivado 2023.2中仿真验证了此锁相环在1kHz至1.1kHz频率区间内具有良好的锁相性能。 展开更多
关键词 全数字锁相环 FPGA FIR 数字PI控制器 数控振荡器
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基于PLC的商船配电及控制一体化技术
18
作者 林逾男 《船电技术》 2025年第2期67-70,共4页
本设计详细探讨了基于PLC的商船配电及控制一体化技术,主要采用PLC控制接触器,本设计的分电箱采用多个正常照明分电箱串联在一起通过IAMCS并联应急照明分电箱串联在一起的方式减少了信号线,节约了成本,采用了硬件和软件结合形式,对ON/OF... 本设计详细探讨了基于PLC的商船配电及控制一体化技术,主要采用PLC控制接触器,本设计的分电箱采用多个正常照明分电箱串联在一起通过IAMCS并联应急照明分电箱串联在一起的方式减少了信号线,节约了成本,采用了硬件和软件结合形式,对ON/OFF进行控制。最后在商船中用PLC控制配电不仅提升了遥控的能力,而且增加了船用配电的稳定性,PLC控制后能够更加精准地控制,减少了通讯线,节约了成本,由此观之,并联与串联结合的方式输出信号线给IAMCS是具有可行性的。 展开更多
关键词 商船 分电箱 故障报警 PLC IAMCS
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无关初始条件的多智能体系统预设有限时间控制及其应用
19
作者 姚纪雄 《船电技术》 2025年第3期41-46,共6页
本文研究了一类多严格反馈系统预设性能控制及其在电动无人船的应用问题,通过反步法设计了一种无关初始条件的预设性能有限时间控制方法,使得预设性能函数的选择与初始状态无关,并保证控制方向未知的多智能体系统中领导者和跟随者能输... 本文研究了一类多严格反馈系统预设性能控制及其在电动无人船的应用问题,通过反步法设计了一种无关初始条件的预设性能有限时间控制方法,使得预设性能函数的选择与初始状态无关,并保证控制方向未知的多智能体系统中领导者和跟随者能输出同步且邻域误差是同步收敛的。此外,通过引入命令滤波技术避免了传统反步控制器设计方法中的“复杂度爆炸”问题,同时通过引用Nussbaum函数解决了控制方向未知的问题,最后的仿真将控制器应用在电动无人船模型中,仿真结果验证了其有效性。 展开更多
关键词 多智能体系统 无关初始条件 预设性能控制 未知控制方向 电动无人船
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基于虚拟同步发电机的惯量阻尼自适应控制策略
20
作者 骆颖杰 《船电技术》 2025年第1期56-61,共6页
近些年来,虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术由于其能够模拟同步发电机的外特性从而得到更广泛的应用。而当电网系统受到扰动时,系统输出的有功功率和频率会出现超调现象以及调节时间变长。针对这类问题,本文搭建... 近些年来,虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术由于其能够模拟同步发电机的外特性从而得到更广泛的应用。而当电网系统受到扰动时,系统输出的有功功率和频率会出现超调现象以及调节时间变长。针对这类问题,本文搭建VSG数学模型,经过研究转动惯量和阻尼系数对系统有功功率和角频率的影响。通过研究受扰动时VSG的功角变化曲线和角频率变化曲线,并对常规VSG控制技术进行改善,提出了一种改进型的惯量阻尼自适应控制策略。最后在并网模式下通过Matlab/Simulink仿真软件对其可行性和优越性进行了验证。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 转动惯量 阻尼系数 并网逆变器 自适应控制策略
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