船舶电力推进监控系统探讨

电力推进是船舶推进方式之一。经过近百年的发展,今天现代电力电子技术和大功率交流电机变频调速技术已日臻成熟,船舶电力推进技术也有了非常广阔的应用空间,成为目前船舶推进装置的主要发展方向。并且随着计算机数字通讯和远程控制技术的飞速发展及其应用领域的日益扩大,在船舶电力推进系统中应用计算机控制也已成为一种必然趋势。本文根据船舶主机操纵遥控和教学实验需要,设计了船舶双机双桨电力推进实时监控系统。该系统由工控机和单片机组成两级控制模式,两级之间通过串行接口,采用RS485总线进行通讯。在监控软件的控制下,工控机可以完成对船舶推进电动机的启/停控制、速度控制,对螺旋桨正车、倒车、停车控制,并能实时监测船舶推进电动机、变频器、齿轮箱及螺旋桨的运行状况,实现船舶主机操纵系统远程监控。论文从总体上先容了船舶双机双桨电力推进监控系统的组成、监控原理及其主要功能;具体叙述了工控机通讯程序、螺旋桨监控程序及人机交互界面程序的设计过程。其中包括通讯协议及相关设置、MSComm控件对串口的操纵、数字I/O控制卡PCL-733/734的使用等,最后给出了程序调试结果和各函数源程序清单。文中还阐述了交流三相异步电动机变频调速基本原理,建立了推进系统的数学模型,提出了推进系统的控制方案,分析了系统特性,为该课题的后续设计做了理论上的铺垫。由系统调试结果可以看出,监控界面友好,操纵方便,监控效果好。【关键词】：船舶电力推进变频调速VC++监控系统
【论文提纲】：摘要4-5Abstract5-91绪论9-141.1船舶电力推进系统先容9-111.1.1电力推进装置组成91.1.2船舶电力推进系统的发展9-101.1.3国内外研究现状10-111.2课题先容11-141.2.1课题的提出11-121.2.2课题完成的主要工作12-142系统的总体设计14-192.1推进主电路控制原理14-152.2系统工控机监控原理15-162.3系统可靠性设计16-193推进电动机变频调速19-313.1异步电动机调速系统的基本类型19-203.2异步电动机变频调速原理20-223.3变频装置22-273.3.1变频装置的分类及其基本特点比较22-253.3.2惠丰F1500-P型变频器25-273.4推进电动机变频调速系统设计27-313.4.1变频器的控制方式27-283.4.2转速范围28-293.4.3变频器其他参数的设定29-303.4.4一些情况的说明30-314推进电动机速度闭环控制31-394.1速度闭环设计原理31-324.2系统稳态抗扰动性能分析324.3系统动态结构及推进电动机数学模型分析32-364.4数字PID控制36-395监控程序设计39-625.1VisualC＋＋简介395.2监控程序的总体设计39-425.3工控机对推进电动机的监控42-525.3.1变频器通讯协议及相关设置42-455.3.2MSComm控件45-475.3.3通讯程序设计47-525.4工控机对推进螺旋桨的监控52-605.4.1数字输入输出卡先容52-535.4.2数字输入输出卡初始设置53-545.4.3控制程序设计54-605.5小结60-626调试结果及总结62-676.1系统调试结果62-656.2总结65-67致谢67-68参考文献68-72附录部分程序代码72-84