船舶電力系統(tǒng)的非線性魯棒控制研究的開題報告

船舶電力系統(tǒng)的非線性魯棒控制研究的開題報告一、選題背景及意義隨著近年來船舶電力化水平的提高，船舶電力系統(tǒng)在船舶中的應(yīng)用越來越普遍。然而，在實際使用過程中，船舶電力系統(tǒng)受到各種復(fù)雜的環(huán)境和電力負載變化的影響，其動態(tài)特性非常復(fù)雜。因此，需要建立一個能夠滿足非線性和魯棒性特點的控制模型。本文旨在利用非線性控制和魯棒控制的方法，對船舶電力系統(tǒng)進行研究，建立對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性強、控制質(zhì)量高的非線性魯棒控制模型，為實現(xiàn)船舶電力系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)提供技術(shù)支持。二、研究內(nèi)容及方法1.研究目標(biāo)：建立船舶電力系統(tǒng)的非線性魯棒控制模型，控制輸入為船舶發(fā)電機的輸出功率和負載電流。2.研究內(nèi)容：（1）建立船舶電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，分析其變電站和船舶發(fā)電機的特性，并分析其非線性和魯棒性特性。（2）選擇非線性控制和魯棒控制的方法，根據(jù)船舶電力系統(tǒng)的實際情況，建立非線性魯棒控制模型。（3）利用MATLAB/SIMULINK平臺對船舶電力系統(tǒng)的非線性魯棒控制模型進行仿真分析，驗證其性能指標(biāo)。3.研究方法：（1）使用非線性動力學(xué)及控制理論，分析船舶電力系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和動態(tài)特性。（2）根據(jù)船舶電力系統(tǒng)的特點，選擇合適的控制策略，建立非線性魯棒控制模型。（3）仿真分析：利用MATLAB/SIMULINK對模型進行實驗仿真，驗證控制模型的性能和魯棒性。三、預(yù)期結(jié)果與成果1.建立適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境和負載變化的船舶電力系統(tǒng)的非線性魯棒控制模型。2.證明非線性魯棒控制方法具有解決船舶電力系統(tǒng)動態(tài)特性復(fù)雜問題的能力，改善系統(tǒng)的控制質(zhì)量和魯棒性。3.提高船舶電力系統(tǒng)的運行效率和船舶的安全性。四、可行性分析1.現(xiàn)階段，非線性控制和魯棒控制的理論已經(jīng)比較成熟，且在船舶電力系統(tǒng)的控制研究中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。2.利用MATLAB/SIMULINK等仿真軟件，對控制模型進行仿真實驗，驗證非線性魯棒控制模型的性能和魯棒性。3.目前，對于船舶電力系統(tǒng)的非線性魯棒控制研究還處于初步階段，有很大的研究空間和發(fā)展前景。五、研究計劃1.第一年（初步研究）：收集相關(guān)文獻資料，學(xué)習(xí)非線性動力學(xué)及控制理論，建立船舶電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，分析其特性。2.第二年（模型建立與仿真研究）：判斷非線性控制和魯棒控制方法的適用性，建立非線性魯棒控制模型，并利用MATLAB/SIMULINK平臺對其進行仿真驗證。3.第三年（優(yōu)化控制設(shè)計與應(yīng)用研究）：對非線性魯棒控制模型進行優(yōu)化，并通過實驗對控制模型進行應(yīng)用研究，驗證其實用價值。六、預(yù)期工作量1.收集文獻資料：3個月2.建立非線性魯棒控制模型：6個月3.進行仿真實驗：9個月4.編寫研究報告：3個月七、參考文獻1.NahmK.，KimK.（2005）“Robustvoltagecontrolinashipelectricpowersystemusingcompositenonlinearfeedbackcontrol”，ElsevierScience.2.GopalakrishnanS.,KrishnamurthyP.(2002)“Nonlinearoptimalcontrolofmarinegasturbineengine”，JournalofMarineScienceandTechnology.3.LedererJ.,DondeA.D.(2001)“Liealgebraicapproachtoobserv