柴電混合動力定位推進系統(tǒng)優(yōu)化控制研究.pdf

1、能源危機是世界各國面臨的重大問題。許多國家制定了向深海進軍的戰(zhàn)略目標(biāo)同時把節(jié)能減排作為科研的重要研究方向。海洋工程船舶自動化程度高、定位精準(zhǔn)快速，是深海石油開采的重要保證。由于作業(yè)工況多變且需要滿足一定的定位精度，海洋工程船舶采用柴電混合動力定位推進系統(tǒng)，推進系統(tǒng)具備柴電混合推進形式且具有動力定位功能。海洋工程船舶推進系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配備多推進器，由副機和主柴油機兩種動力源提供動力，動力形式包括電力和機械兩種。
　　由于多動力源提供

2、功率、推進方式多樣、推進器功率限制，以及隨著節(jié)能、環(huán)保理念的深入，柴電混合動力定位推進系統(tǒng)的優(yōu)化控制研究十分必要。對海洋工程船舶的推進系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點進行了介紹，將推進系統(tǒng)的優(yōu)化轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)學(xué)模型。引入功率混合度的概念，研究推進系統(tǒng)在不同工況下的動力分配優(yōu)化控制。以原動機（主柴油機和副機）的燃油消耗率曲線為基礎(chǔ)，以船舶總的需求功率作為輸入，把原動機的等效燃油消耗量最小作為優(yōu)化目標(biāo)，對船舶驅(qū)動裝置進行實時分配功率?？刂撇呗钥梢詫崿F(xiàn)在不同

3、的功率變化范圍下，能量在副機和主柴油機之間最佳分配，實現(xiàn)最小的等效燃油消耗。副機的承載功率全部用于向電網(wǎng)供電。主柴油機的承載功率，可行的工作模式包括推進、發(fā)電、推進+發(fā)電三種，在不同的工況下需要具體分析選擇適用的工作模式。
　　給出了動力定位工況、最大航速工況、拖帶工況、巡航工況四種典型工況下需求功率的計算方法和動力分配結(jié)果分析。由于動力定位模式需要保持一定位置或艏向，采用多推進器輸出推力抵消外界風(fēng)、浪、流等環(huán)境干擾力，以一定的控