引用本文:张利军,孟杰,兰海.基于Hamilton函数方法的船舶发电机组综合协调控制[J].控制理论与应用,2011,28(11):1541~1548.[点击复制]
ZHANG Li-jun,MENG Jie,LAN Hai.Integrated coordination control of marine generators based on Hamilton function approach[J].Control Theory and Technology,2011,28(11):1541~1548.[点击复制]
基于Hamilton函数方法的船舶发电机组综合协调控制
Integrated coordination control of marine generators based on Hamilton function approach
摘要点击 2504  全文点击 1533  投稿时间:2010-09-02  修订日期:2010-12-04
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DOI编号  10.7641/j.issn.1000-8152.2011.11.CCTA101018
  2011,28(11):1541-1548
中文关键词  船舶电站  Hamilton能量理论  励磁控制  螺旋桨推进负载
英文关键词  ship generator  Hamilton energy theory  excitation control  speed-adjusting control propeller loads
基金项目  国家自然科学基金资助项目(61174047); 教育部博士点基金资助项目(20102304110003); 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(HEUCFT1005); 中央高校基本科研业务费自由探索计划资助项目(HEUCF110438).
作者单位E-mail
张利军 哈尔滨工程大学 自动化学院  
孟杰* 哈尔滨工程大学 自动化学院 mengjieaaaa@163.com 
兰海 哈尔滨工程大学 自动化学院  
中文摘要
      推进负载对船舶电网的暂态稳定性影响是船电系统的主要特征之一, 船舶电力系统的稳定性研究也因此比陆上电力系统更具有挑战性. 本文基于Hamilton能量理论控制方法, 研究了具有螺旋桨推进负载的船舶电力系统的励磁与调速的综合协调控制问题. 在充分分析了柴油发电机组及其螺旋桨负载的非线性耦合模型的结构基础上, 通过构造Hamilton能量函数, 给出保持系统稳定的综合协调控制律. 特别地, 不同于已有的结果, 该控制律清晰地给出了螺旋桨转速对控制器性能影响的函数关系. 仿真表明, 在分别给系统突加螺旋桨负载的情况下, 该控制器能有效地抑制负载对系统性能的影响, 验证了控制器的鲁棒性.
英文摘要
      The propeller load is a crucial factor affecting the transient stability of the marine power system. This makes the stability study of marine power system more challenging than that of the land power systems. Based on Hamilton control theory of energy, an integrated coordination control of generator excitation and speed regulation is investigated for the marine power systems with propeller loads. After analyzing the nonlinear coupling between the marine diesel generator and the propeller load, we develop the stabilizing integrated control law by constructing the Hamilton energy function. Being different from other existing control laws, this one explicitly provides the functional relation between the propeller revolution and control performances. Simulation results show the effective suppression of the impact from the propeller load to the system performance.