船舶電力推進系統(tǒng)建模及分布式仿真研究的開題報告

船舶電力推進系統(tǒng)建模及分布式仿真研究的開題報告一、研究背景及意義船舶作為水上重要運輸工具，其動力來源是船舶寶船的內(nèi)燃機，燃煤等和動力系統(tǒng)。傳統(tǒng)的船舶動力系統(tǒng)存在效率低、不環(huán)保等問題，而電力推進系統(tǒng)則可以解決這些問題。電力推進系統(tǒng)具有節(jié)能、環(huán)保、航行平穩(wěn)、啟動、停止靈活等特點，因此得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和高性能計算機的普及，分布式仿真技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于船舶動力系統(tǒng)的建模和仿真研究中。采用分布式仿真技術(shù)可以更好地模擬復(fù)雜的船舶電力推進系統(tǒng)，分析系統(tǒng)運行的動態(tài)特性，設(shè)計優(yōu)化控制策略，提高系統(tǒng)的性能，并為船舶動力系統(tǒng)的實際應(yīng)用提供參考。二、研究內(nèi)容本研究旨在通過建立船舶電力推進系統(tǒng)的分布式仿真模型，研究船舶電力推進系統(tǒng)的動態(tài)特性、優(yōu)化控制策略等問題。具體研究內(nèi)容包括：1.船舶電力推進系統(tǒng)的建模。根據(jù)船舶電力推進系統(tǒng)的實際工作原理和組成部分，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。2.分布式仿真平臺的搭建。采用分布式仿真技術(shù)，搭建船舶電力推進系統(tǒng)的仿真平臺。3.動態(tài)特性分析。將不同負載情況下的仿真模型輸入仿真平臺，研究船舶電力推進系統(tǒng)的動態(tài)特性，比如系統(tǒng)響應(yīng)時間、能耗等指標(biāo)。4.優(yōu)化控制策略設(shè)計。針對船舶電力推進系統(tǒng)的動態(tài)特性，設(shè)計相應(yīng)控制策略，進而探索控制策略對系統(tǒng)性能的影響。三、研究方法本研究采用分布式仿真技術(shù)，利用MATLAB和Simulink軟件，建立船舶電力推進系統(tǒng)的仿真模型，并通過分布式仿真平臺進行仿真。具體步驟包括：1.建立仿真模型。根據(jù)系統(tǒng)的實際工作原理和組成部分，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并在MATLAB和Simulink軟件中實現(xiàn)。2.分布式仿真平臺的搭建。通過使用分布式仿真工具和網(wǎng)絡(luò)模擬器，搭建船舶電力推進系統(tǒng)的分布式仿真平臺。3.仿真實驗設(shè)計。設(shè)計不同負載下的仿真實驗并進行仿真。4.動態(tài)特性分析。通過仿真結(jié)果，分析船舶電力推進系統(tǒng)的動態(tài)特性，比如系統(tǒng)響應(yīng)時間、能耗等指標(biāo)。5.優(yōu)化控制策略設(shè)計。設(shè)計相應(yīng)的控制策略，研究控制策略對系統(tǒng)性能的影響。四、預(yù)期成果本研究預(yù)期可以得到船舶電力推進系統(tǒng)的仿真模型，并通過分布式仿真平臺進行仿真實驗，從而研究船舶電力推進系統(tǒng)的動態(tài)特性和優(yōu)化控制策略，為船舶動力系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化提供參考。五、研究計劃本研究計劃在2022年3月至2023年12月進行，計劃分為以下幾個階段：1.研究背景和相關(guān)技術(shù)的調(diào)研，包括船舶電力推進系統(tǒng)、分布式仿真技術(shù)等。2.船舶電力推進系統(tǒng)的建模，包括建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和在MATLAB和Simulink軟件中實現(xiàn)。3.分布式仿真平臺的搭建，包括使用分布式仿真工具和網(wǎng)絡(luò)模擬器構(gòu)建平臺。4.仿真實驗設(shè)計和仿真分析，包括設(shè)計不同負載下的仿真實驗和分析船舶電力推進系統(tǒng)的動態(tài)特性。5.控制策略設(shè)計和性能優(yōu)化，包括設(shè)計相應(yīng)控制策略，研究控制策略對系統(tǒng)性能的影響。6.撰寫畢業(yè)論文。六、參考文獻[1]張云飛.基于倒置變流器的船用電推進系統(tǒng)仿真研究[D].大連海事大學(xué),2018.[2]林志文.船舶電力推進動力系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化[D].浙江海洋大學(xué),2016.[3]李國偉.載載式永磁同步電機船舶電力推進裝置及其性能研究[D].大連海事大學(xué),2017.[4]鞠敏杰.船用電推進系統(tǒng)的分布式仿真及優(yōu)化控制[D].上海交通大學(xué),2019.[5]周亞楠.船用電推進系