船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)建模及分布式仿真研究的開題報(bào)告

船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)建模及分布式仿真研究的開題報(bào)告一、研究背景及意義船舶作為水上重要運(yùn)輸工具，其動(dòng)力來源是船舶寶船的內(nèi)燃機(jī)，燃煤等和動(dòng)力系統(tǒng)。傳統(tǒng)的船舶動(dòng)力系統(tǒng)存在效率低、不環(huán)保等問題，而電力推進(jìn)系統(tǒng)則可以解決這些問題。電力推進(jìn)系統(tǒng)具有節(jié)能、環(huán)保、航行平穩(wěn)、啟動(dòng)、停止靈活等特點(diǎn)，因此得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和高性能計(jì)算機(jī)的普及，分布式仿真技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于船舶動(dòng)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(jìn)系統(tǒng)，分析系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)特性，設(shè)計(jì)優(yōu)化控制策略，提高系統(tǒng)的性能，并為船舶動(dòng)力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用提供參考。二、研究?jī)?nèi)容本研究旨在通過建立船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的分布式仿真模型，研究船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性、優(yōu)化控制策略等問題。具體研究?jī)?nèi)容包括：1.船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的建模。根據(jù)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的實(shí)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(tái)的搭建。采用分布式仿真技術(shù)，搭建船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的仿真平臺(tái)。3.動(dòng)態(tài)特性分析。將不同負(fù)載情況下的仿真模型輸入仿真平臺(tái)，研究船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，比如系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、能耗等指標(biāo)。4.優(yōu)化控制策略設(shè)計(jì)。針對(duì)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，設(shè)計(jì)相應(yīng)控制策略，進(jìn)而探索控制策略對(duì)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(jìn)系統(tǒng)的仿真模型，并通過分布式仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真。具體步驟包括：1.建立仿真模型。根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)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(shí)現(xiàn)。2.分布式仿真平臺(tái)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(jìn)系統(tǒng)的分布式仿真平臺(tái)。3.仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)不同負(fù)載下的仿真實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行仿真。4.動(dòng)態(tài)特性分析。通過仿真結(jié)果，分析船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，比如系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、能耗等指標(biāo)。5.優(yōu)化控制策略設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制策略，研究控制策略對(duì)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(jìn)系統(tǒng)的仿真模型，并通過分布式仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，從而研究船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和優(yōu)化控制策略，為船舶動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供參考。五、研究計(jì)劃本研究計(jì)劃在2022年3月至2023年12月進(jìn)行，計(jì)劃分為以下幾個(gè)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(jìn)系統(tǒng)、分布式仿真技術(shù)等。2.船舶電力推進(jìn)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(shí)現(xiàn)。3.分布式仿真平臺(tái)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(tái)。4.仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和仿真分析，包括設(shè)計(jì)不同負(fù)載下的仿真實(shí)驗(yàn)和分析船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。5.控制策略設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化，包括設(shè)計(jì)相應(yīng)控制策略，研究控制策略對(duì)系統(tǒng)性能的影響。6.撰寫畢業(yè)論文。六、參考文獻(xiàn)[1]張?jiān)骑w.基于倒置變流器的船用電推進(jìn)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(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D].浙江海洋大學(xué),2016.[3]李國(guó)偉.載載式永磁同步電機(jī)船舶電力推進(jìn)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(jìn)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(jìn)系