常规潜艇电力推进系统控制方案的研究

面向海底环境的深水潜器控制系统研究随着现代科技的不断发展，越来越多的工业和科研项目需要在深海中进行。

在这种情况下，深水潜器控制系统变得越来越重要。

它们能够探索深海的海底地形和生态环境，也能够对海底油气资源进行勘探和开发。

本文将探讨面向海底环境的深水潜器控制系统研究。

一. 潜水器的运动控制系统深水潜器的运动控制系统是实现各种操作和任务的核心。

它包括推进器控制、远程控制、姿态控制、感知数据采集和传输系统等。

这些系统的设计需要考虑到潜水器的航行速度、燃料消耗和环境适应性等因素。

1. 推进器控制推进器控制是深水潜器运动控制系统中最基本也是最重要的一环。

推进器能够产生均匀的推进力，从而使潜水器保持稳定的速度和方向。

同时，推进器还能够帮助潜水器实现上升和下降，以及左右转向等操作。

推进器控制系统的设计需要考虑各种复杂的海底环境因素，并确保推进器能够始终工作在高效和可靠的状态下。

2. 远程控制深水潜器的远程控制系统是整个运动控制系统的核心。

它能够通过遥控器或者计算机程序实现远程控制和监控。

远程控制系统的设计需要考虑到海水中信号传输的问题，确保远程控制的稳定性和可靠性。

3. 姿态控制姿态控制是指深水潜器在不同深度和不同速度下，保持稳定的姿态和浮力。

姿态控制系统通常包括液压系统、气压系统和电动系统等。

它们能够帮助潜水器实现上升和下降的操作，并确保潜水器保持稳定的速度和方向。

4. 感知数据采集和传输系统深水潜器的感知数据采集和传输系统是运动控制系统中非常重要的一环。

它能够从周围环境中采集各种数据，并将这些数据传输回地面控制系统进行分析。

这些感知数据包括水温、水压、水深、流体力学等数据。

深水潜器的控制系统需要能够实时获取这些感知数据，并作出相应的控制决策。

二. 潜水器的能源与数据传输系统深水潜器在海底环境中需要具备独立的能源供应和数据传输系统。

能源供应系统通常包括发电机和电池，并需要考虑到潜水器的能源消耗和环境适应性等问题。

海洋工程船舶综合电力推进系统关键技术分析摘要：综合电力推进系统在海洋工程船舶中具有广阔的应用前景。

本文重点论述了海洋工程船舶综合电力推进系统的关键技术。

关键词：海洋工程船舶；综合电力推进系统；关键技术船舶电力推进技术的兴起是现代电力电子技术进步的必然结果。

同时，作为船舶主动力系统的电力推进系统，由于其高效率、高可靠性、高自动化及低维护，正成为新世纪大型水面船舶青睐的主推进系统。

一、综合电力推进系统的优势1、更好的综合经济性。

虽然电力推进的初期投资高，但能降低整个综合电力推进系统的维修量和维修费用，实现电能综合管理，减少了综合运行费用和排放污染。

2、更高的可靠性。

综合电力推进系统可通过调节电站运行发电机组的数量，使原动机工作在最佳状态，且使原动机的辅助设备通用且互为冗余。

多台发电机组的配置，供电网络的灵活结构形式和有效保护手段，使综合电力推进系统具有很强的抗故障能力和自愈能力。

3、更舒适的舱室环境。

综合电力推进系统使原动机脱离推进轴系，原动机布置更灵活，并在固定的转速下运行，便于降低机械噪声，可极大地提高航行的舒适度。

4、更大的有效舱容。

综合电力推进系统实现电能综合管理，采取用电负荷的错峰使用，可使原动机装船容量减少约20%～30%。

发电机组可灵活布置，也有利提高船舶的有效舱容。

5、更强的操纵性能。

综合电力推进系统的操纵性、机动性能优于机械式直接推进。

电动机的加减速、反转的控制相对原动机更快捷、响应时间更短，能方便地实现全速和紧急倒车；全速转向的回转半径小于2.5倍船长（机械式直接推进需4～5倍船长）。

同时，综合电力推进系统可实现无级调速。

二、综合电力系统关键技术1、中性点接地技术。

海洋工程船舶中高压供电网络的中性点接地处理方式选择是一个涉及电力系统多方面的综合性问题，综合来看，中高压电力系统区别于传统低压电力系统首要的是绝缘问题。

当前，船用中高压电力系统电压等级常用的有3.3kV、6.3kV，11kV，有的甚至已达到15kV，当发生单相接地故障时，接地电流在故障点形成的电弧不能自行熄灭，同时，间歇电弧产生的过电压能进一步扩大故障。

功率控制在船舶电力推进系统中的应用功率控制在船舶电力推进系统中的应用船舶电力推进系统是现代船舶的重要组成部分之一，而功率控制在船舶电力推进系统中的应用则是提高船舶能效和性能的关键。

本文将介绍功率控制在船舶电力推进系统中的应用，并探讨其对船舶性能的影响。

首先，功率控制在船舶电力推进系统中的应用可以通过优化能源利用来提高船舶的能效。

船舶电力推进系统一般由燃机、发电机和电动机组成，通过电力传输和转换实现船舶的推进。

在功率控制的帮助下，可以对燃机和电动机进行精确的控制，确保其工作在最佳工况下，从而最大限度地提高能源利用效率。

通过减少能源的浪费和损耗，功率控制可以大幅降低船舶的燃油消耗，进而减少对环境的污染。

其次，功率控制在船舶电力推进系统中的应用还可以提高船舶的性能和可靠性。

船舶电力推进系统的功率控制可以实现对推进力和速度的精确控制，从而提高船舶的操控性能。

通过对电动机的控制，可以实现对船舶的速度、转向和停航等操作的灵活控制，提高船舶的应变能力和敏捷性。

此外，功率控制还可以对电力系统进行监测和故障诊断，实现对系统运行状态的实时监控和安全保护，提高船舶的可靠性和安全性。

最后，功率控制在船舶电力推进系统中的应用对于船舶的节能减排和可持续发展也具有重要意义。

随着环境保护意识的增强和能源资源的日益紧张，船舶的节能减排成为了全球航运业的重要课题。

功率控制可以通过优化能源利用和提高船舶能效，减少船舶的燃油消耗和排放，降低船舶对环境的负荷，实现船舶的绿色运营和可持续发展。

综上所述，功率控制在船舶电力推进系统中的应用对于提高船舶能效和性能具有重要作用。

通过优化能源利用、提高船舶的操控性能和安全性，以及实现船舶的节能减排和可持续发展，功率控制为船舶推进系统的发展和航运产业的繁荣做出了积极贡献。

未来，随着科技的进步和能源技术的创新，功率控制在船舶电力推进系统中的应用将进一步发展壮大，为航运业的可持续发展开辟更加广阔的前景。

中型邮轮电力推进系统能效控制与优化研究摘要：不同于传统推进船舶，中型邮轮通常采用电力推进系统，其能效不仅受到推进器负荷的影响，还会受到除推进电机外的整个电力系统负荷的影响。

为了提升电力推进系统综合能效控制与优化，本文分析研究中型邮轮主要能耗设备的各种能效评估指标特点，提出了电力船舶的综合能效评估指标和利用能量管理系统来监测、管理船舶综合能效，分析了基于能量特性的运行工况可行性指标，介绍了相关船舶电力推进系统综合能效智能评估的方法的前提基础，为邮轮电力推进系统综合能效的控制和优化提供参考。

关键词：电力推进系统；能效控制；能效评估0引言中型邮轮通常采用电力推进系统，其能效不仅受到推进器负荷的影响，还会受到除推进电机外的整个电力系统负荷的影响。

这一区别导致中型邮轮营运能效不仅与风、浪、流等通航环境因素以及航行速度有关，还会受到船上乘客及设备用电负荷等多种因素的影响。

这些复杂多变的影响因素使船舶操作者很难仅根据自己的经验作出科学的节能操作。

因此本文接下来介绍船舶电力推进系统的组成部分，分析中型邮轮主要能耗设备的各种评估指标特点，提出了船舶综合能效评估指标计算方法和综合能效优化管理，为邮轮电力推进系统综合能效控制和优化研究提供理论基础参考依据。

1中型邮轮船舶电力推进系统的特征由于中型邮轮动力系统的容量大，一般使用中压或高压动力系统。

船用电力集成系统具有两个明显的特点：一是供电和接收点设备相互靠近，发电端与接收端集成度高，船用电力集成系统使用高功率密度和电子功率。

机舱的工业环境较硬，电磁耦合，磁滞特性和发动机温度的变化将导致发电机和推进发动机的参数发生变化。

很难描述集成动力船动力系统设备与非线性之间的各种关系。

它具有突出的特性，属于强大的非线性系统。

其次，船舶动力系统的负载经常变化，并且船舶的运行条件是可变的。

即使在相同工作条件下的功耗也很大，对应于不同工作条件的功耗也会有很大差异。

因此，为了解决船舶电力推进系统复杂的工作条件，需要进行改变，有必要确定不同工况下发电机组的形式。

电推进系统的先进控制技术研究在现代航天领域，电推进系统正逐渐成为关键的动力解决方案。

电推进系统凭借其高效、高精度和长寿命等优势，为航天器的各种任务提供了强大的支持。

然而，要充分发挥电推进系统的性能，先进的控制技术至关重要。

电推进系统的工作原理相对复杂，它利用电能将工质转化为高速喷射的离子或等离子体，从而产生推力。

与传统的化学推进系统相比，电推进系统的推力通常较小，但具有比冲高的特点，这使得它在长时间的太空任务中具有巨大的潜力。

然而，这种小推力、高精度的特点也给控制带来了诸多挑战。

先进的控制技术首先需要解决的是系统的不确定性和非线性问题。

电推进系统在工作过程中，受到多种因素的影响，如电源波动、工质供应变化、环境干扰等，这些都会导致系统的性能出现不确定性。

同时，系统本身的物理过程也具有非线性特征，例如等离子体的产生和加速过程。

为了应对这些问题，研究人员采用了多种控制策略。

一种常见的方法是基于模型的控制技术。

通过建立精确的电推进系统数学模型，可以对系统的行为进行预测和控制。

然而，建立准确的模型并非易事，需要对系统的物理过程有深入的理解，并且要考虑到各种不确定性因素的影响。

为了提高模型的准确性，研究人员不断改进建模方法，结合实验数据和理论分析，使得模型能够更好地反映实际系统的特性。

另一种重要的控制技术是自适应控制。

由于电推进系统在工作中存在各种变化和不确定性，自适应控制能够根据系统的实时状态自动调整控制参数，以保证系统的性能和稳定性。

例如，当电源电压发生波动时，自适应控制器可以迅速调整推力输出，以维持航天器的轨道或姿态。

智能控制技术在电推进系统中的应用也越来越受到关注。

模糊逻辑控制、神经网络控制等方法具有处理复杂非线性问题的能力，能够为电推进系统提供更加智能和灵活的控制策略。

以神经网络控制为例，通过对大量的系统运行数据进行学习和训练，神经网络可以自动提取系统的特征和规律，并据此生成优化的控制策略。

除了控制策略的研究，传感器技术的发展也对电推进系统的控制起到了重要的支撑作用。

船舶电力推进自动控制系统设计探究摘要】随着电力电子技术和交流变频技术的发展，船舶电力推进系统得到了广泛的应用。

本文以船舶电力推进系统为研究对象，针对系统中永磁同步电动机的结构进行研究。

控制系统中的点、螺旋桨、主要部件的转矩特性——动力和电力设备（IGBT）的驱动。

并进行了深入的分析和研究保护的动态特性，本文提出了一种IGBT并联稳定流量的自动控制方法，建立了永磁同步电机的数学模型、螺旋桨和基于PLC技术的永磁同步电机直接转矩控制系统仿真模型的船舶电力推进自动控制扭矩，设计船舶电力推进系统，通过总线通信接口实现PLC与变频器的数据交换，以及推进电机控制程序的荚。

利用船舶推进电动机起动Simulink仿真软件，加速和减速，突然突减负载仿真，仿真结果表明，船舶电力推进控制系统的可行性设计。

船舶电力推进自动控制系统的探索性研究是船舶电力推进技术的继承和发展，并希望这将有助于在中国推广和船舶电力推进控制技术的应用。

【关键词】船舶电力推进自动控制系统一、引言随着世界经济的不断发展，地球上的能源危机越来越严重，世界各国越来越重视节能减排和绿色环保。

由于电力推进系统在船舶机舱布局中消耗的污染少、灵活性强、机动性强、灵活性强，比柴油机或汽轮机直接驱动的船舶更受人们青睐。

近年来，国际国内船舶设计公司和研究机构加大了对电力推进的研究。

世界上有300多种不同类型的船舶采用电力推进系统，民用船舶电力推进系统已进入应用阶段。

如今，无论是潜艇和军舰，各种工程船、商船发展走向。

电力推进将成为未来大型船舶的首选方式。

船舶电力推进控制系统的核心是主推进单元的自动控制系统。

随着电力推进船舶吨位的增大，推进装置自动控制系统的要求也越来越高。

绝缘栅双极晶体管（IGBT）因其控制和驱动电路简单、容量大、速度快、损耗小、背压高而广泛应用于中、大功率电动机变频调速系统中。

由电机所需要的电压和频率的交流电源是通过控制和1GBT关闭传导提供。

但由于开启和关闭的频率高，而高电压和高电流，同志是轴承，IGBT被损坏的过电压过电流和过熟是很容易的。

水面舰船的电动推进系统及控制技术研究随着科技的飞速发展和气候变化的加剧，清洁能源在航海领域的应用也变得越来越重要。

电动推进系统成为了研究的热点之一。

在本文中，我们将探讨水面舰船的电动推进系统及控制技术研究的相关内容。

一、电动推进系统的基本原理传统的船舶推进系统是由柴油发动机和传动系统组成的。

然而，柴油发动机会排放大量的废气和排放物，给环境造成严重的污染。

相比之下，电动推进系统是一种更加清洁和高效的推进方式。

它是通过电机驱动螺旋桨来产生推力，而不需要燃料的燃烧过程。

电动推进系统的基本原理是将电能转化为机械能，然后再将机械能转化为推进力。

电机是电动推进系统中的关键部件，其工作原理是利用磁场作用力的作用原理，实现电能与机械能的转换，将电能转换为转动力矩，驱动螺旋桨产生推力。

二、水面舰船电动推进系统的类型电动推进系统的类型可以分为两类：直流电动推进系统和交流电动推进系统。

直流电动推进系统通常使用旋变直流电机作为主要驱动器，而交流电动推进系统则采用异步电动机作为主要驱动器，近年来，随着永磁同步电动机的发展，也逐渐开始应用于船舶电动推进系统中。

三、电动推进系统的优点和缺点电动推进系统的优点主要体现在以下几个方面：（1）清洁环保与传统的动力系统相比，电动推进系统具有非常显著的环保优势。

因为它不需要燃料的燃烧过程，从而避免了许多有害物质的排放，比如二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物等。

同时，在船舶的运行过程中，电动推进系统还可以回收一部分能量，从而减少了能源的浪费。

（2）高效经济电动推进系统可以将电能转化为机械能，从而实现更高的动力效率。

另外，由于电动推进系统不需要使用燃料，因此也降低了船舶运营的成本。

尽管电动推进系统具有明显的优势，但是也存在一些缺点：（1）成本较高相比于传统的动力系统，电动推进系统的成本比较高。

这主要是因为其核心部件——电动机，价格相对较高。

（2）储能技术有限目前，电动推进系统的储能技术还比较有限，这限制了其在一些特殊环境下的应用。

关于船舶电力推进自动控制系统设计与研究标签：船舶；电力推进；自动控制系统；设计；研究上世纪八十年代以来，随着我国电子科学技术的不断发展，各种调速变换器技术以及电子电力器件的研究不断取得新的技术突破，使兆瓦级以上的交流电机调速变换器广泛应用于我国大型的航海船舶系统中，从而为船舶电力推进自动化控制系统的设计与研发奠定了积极的技术基础。

船舶电力推进自动化控制系统具有运行效率高及运行经济环保、推进功率大、机舱布置更加紧凑灵活、船舶操纵性及舒适性较好等众多应用优点，因此近些年来在我国的航海事业中的得到了广泛的应用。

1 船舶电力推进自动控制系统设计与研究的重要性近年来，随着我国微机控制技术与交流变频技术和电力电子技术的不断发展，交流电机的应用技术得到推广。

在此发展背景下，我国的船舶电力推进自动化控制系统在推进功率以及实际的运行效率和运行系统稳定性、可靠性等方面都发挥了重要作用。

其应用范围在不断扩大的同时，我国船舶电力自动化控制系统也从传统的军用系统逐渐扩展到民用系统及河运和海运系统中，从而展示了其巨大的市场发展前景。

在我国大型的船舶控制自动化系统中经常采用永磁式同步电动机作为其推进器的推进电动机，但与中小功率电力推进系统相比，船舶电力自动化控制系统需要综合考虑其性能的优越性以及性价比等相关影响因素。

就我国目前的实践应用情况看，采用较多的电力推进系统是专用型的变频异步电动机。

这类中小型的电力推进自动化控制系统一般主要由配电装置系统以及柴油系统和含滤波器的变频控制系统及异步电动机等不同运行装置组成；其中还包括了其它相关的负载系统以及操作控制系统单元。

本文重点研究设计的船舶电力推进自动化控制系统中还包括了模拟负载系统。

2 船舶电力推进自动控制系统推进设计要求2.1 船舶电力推进自动控制系统推进功能要求由于船舶电力推进自动化控制系统直接面向电力主推进变频控制器装置，因此在设计过程中主要实现的自动化控制功能如下所示：2.1.1 船舶电力推进自动控制系统操作指示功能启、停控制系统：船舶电力推进自动化控制推进系统既可以在驾驶室进行遥控操作控制，也可以在变频器柜展开就地操作控制。

浅谈船舶电力推进自动控制系统设计发表时间：2019-01-03T15:39:46.643Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：赖剑平刘树清[导读] 摘要：随着科学技术的不断进步，我国的造船业的发展成飞速进步趋势，早在上世纪80年代，国外在船舶全电力推进自动控制系统的设计就有了突破性的进展。

广东中远海运重工有限公司 523000摘要：随着科学技术的不断进步，我国的造船业的发展成飞速进步趋势，早在上世纪80年代，国外在船舶全电力推进自动控制系统的设计就有了突破性的进展。

而我国的起步相对较晚。

而船舶的水平是世界上各个国家造船业发展中的一个重点所在。

笔者就船舶电力推进自动控制系统在设计过程中的实际要求进行分析，同时研究了系统中核心部分例如主控制柜的设计。

以期为船舶的可持续进步提供一定的参考。

关键词：电力推进自动控制系统；船舶；设计引言电力电子学的不断进步，带动了变频调速技术水平逐渐提升，以逆变器原理为基础，晶闸管的整流技术在船舶电力推进自动系统的应用，可有效的提升船舶的运次那个效率和机动性。

随着社会的不断进步，船舶电力推进自动控制系统越来越受到广大造船厂家的重视，有着广阔的发展前景。

1 我国船舶电力推进自动控制系统的发展现状笔者据2018年5月的相关报道中得知，中船重工七一二所承担的“船舶综合电力推进系统工程化技术研究”项目顺利通过工信部验收，标志着我国已经具备自主知识产权的低压、中压两个系列的船用推进变频器、推进电机、智能化控制模块等电力推进系统核心设备的供货能力。

其中，核心产品推进变频器、推进电机等取得中国船级社系列化产品形式认可，填补了国内在该领域的空白。

据项目负责人黎波介绍，该项目相关研究成果已在科考船、挖泥船、起重船、风电安装船、布缆船、海洋工程船、豪华游船、公务船等多船型进行30余船套实船应用。

2船舶电力推进自动控制系统设计要求2.1船舶电力推进自动控制系统推进功能要求因船舶电力推进自动化控制系统在船舶的应用中要和电力主推进变频控制器装置相连接，所以在设计的过程中要满足以下的设计要求。

船舶电力推进六相同步电动机控制系统研究的开题报告一、选题背景船舶电力推进系统旨在提高船舶的推进效率、降低燃油消耗和减少环境污染。

在电力推进系统中，电动机是核心驱动部件。

目前常用的电机种类有直流电机、异步电机和同步电机等。

与异步电机相比，同步电机转速高、效率高、功率密度大，因此在大型船舶中被广泛使用。

而六相同步电机具有高效、高功率密度、性能稳定等特点，因此在电力推进系统中也有应用前景。

二、研究意义船舶电力推进系统在减少环境污染、提高船舶经济效益方面具有重要意义。

而电动机是电力推进系统的核心组成部分，其控制系统的研究对于提高电动机的效率、稳定性和安全性等方面具有重要作用。

因此，研究船舶电力推进六相同步电动机控制系统，对推进系统的优化与升级具有重要意义。

三、主要研究内容本文拟研究船舶电力推进六相同步电动机控制系统，具体研究内容包括：1. 六相同步电动机控制原理及模型建立2. 六相同步电动机的无感控制策略研究3. 六相同步电动机控制系统的硬件设计与实现4. 六相同步电动机控制系统的软件设计与实现5. 系统测试与性能分析四、研究方法本文主要采用理论分析、仿真模拟和实验验证相结合的方法，分析和研究六相同步电动机控制系统的原理、特点和性能。

具体内容如下：1. 理论分析：采用电机理论、控制理论、信号处理等相关知识，分析和建立船舶电力推进六相同步电动机控制系统的数学模型。

2. 仿真模拟：利用MATLAB/Simulink等相关仿真软件，开展针对六相同步电动机的控制系统设计和性能仿真。

3. 实验验证：利用硬件平台和测试仪器，对设计出的六相同步电动机控制系统进行实验验证，并进行性能分析和评价。

五、研究进度安排本文的研究将于2021年10月开始，阶段性安排如下：1. 2021年10月~11月：六相同步电动机控制原理及模型建立；2. 2021年12月~2022年1月：六相同步电动机的无感控制策略研究；3. 2022年2月~2022年3月：六相同步电动机控制系统的硬件设计与实现；4. 2022年4月~2022年5月：六相同步电动机控制系统的软件设计与实现；5. 2022年6月~2022年7月：系统测试与性能分析；6. 2022年8月~2022年9月：论文撰写与修改。

潜艇动力的原理和应用论文1. 引言潜艇作为一种具有水下航行能力的水面舰艇，其动力系统对于潜艇的性能和作战能力起着至关重要的作用。

本论文将介绍潜艇动力的原理和应用，包括传统的柴油电力推进系统以及先进的核动力推进系统。

2. 传统的柴油电力推进系统传统的柴油电力推进系统是目前较常见的潜艇动力系统之一。

它由柴油发动机、发电机和电动机组成。

具体的工作过程如下： - 柴油发动机通过燃烧柴油燃料产生动力，将动力传输给发电机； - 发电机将机械能转化为电能，并将电能存储在蓄电池中以备用； - 电动机通过与电源连接，将电能转化为机械能，驱动潜艇的螺旋桨前进。

传统的柴油电力推进系统具有结构简单、成本低、维护方便等优点。

然而，它也存在一些缺点，例如噪音较大、速度受限等。

3. 先进的核动力推进系统为了克服传统柴油电力推进系统的局限性，一些国家开始研发核动力推进系统，以提高潜艇的速度和续航能力。

先进的核动力推进系统基本上由核反应堆、蒸汽发生器、蒸汽涡轮机和电动机组成。

其工作原理如下： - 核反应堆通过核裂变产生高能量的热量； - 蒸汽发生器将核反应堆产生的热量转化为蒸汽； - 蒸汽涡轮机通过蒸汽的流动驱动潜艇的螺旋桨旋转； - 电动机通过与电源连接，将电能转化为机械能，实现潜艇的前进。

先进的核动力推进系统具有速度快、续航能力强等优点，但也存在核材料的安全风险和建造成本高的问题。

4. 潜艇动力的应用潜艇动力系统不仅仅用于军事潜艇，还广泛应用于海洋科研、海洋资源开发等领域。

以下是潜艇动力的一些应用示例： - 海洋科研：潜艇动力系统可以供给科研船艇进行海洋生态调查、海洋地质勘探等工作，为科学家提供了宝贵的数据和样本。

- 海洋资源开发：潜艇动力系统可以用于深海油气勘探和海底矿产开采，实现对海洋资源的有效利用。

- 海底电缆敷设：潜艇动力系统可以为海底电缆敷设船提供动力支持，保证海底光缆的连接和通信质量。

5. 总结潜艇动力的原理和应用是潜艇技术研究的重要方向之一。

小型船舶电力推进改造项目研发主要内容及创新点随着我国海洋事业的蓬勃发展，小型船舶在海洋工程、渔业、水上运输等领域发挥着重要作用。

传统的柴油机推动方式在小型船舶上存在着诸多问题，包括噪音大、污染严重、维护成本高等。

针对这些问题，我国航海领域的科研单位积极探索新的动力推进方式，以实现小型船舶的节能、环保、安全等目标。

电力推进技术被认为是一种可行的替代方案，因其具有环保、噪音低、易维护等优点。

本文将介绍小型船舶电力推进改造项目的研发主要内容及创新点。

一、研发对象小型船舶电力推进改造项目主要针对渔船、游艇、水上观光船等小型水面船舶。

这些船舶一般使用柴油机作为动力来源，推进方式传统且存在许多弊端。

通过电力推进改造，可以有效解决这些问题，提升小型船舶的性能和环保性。

二、技术路线1. 电动机选型在进行电力推进改造时，首先需要选用高效、可靠的电动机。

针对不同类型的小型船舶，需要选择适合的电动机类型和功率。

考虑到船舶工作环境的复杂性，电动机的防水、防腐蚀性能也是非常重要的考量因素。

2. 能源管理系统电力推进系统需要一个稳定可靠的能源管理系统，以保证船舶的航行安全和续航能力。

这个系统需要能够监测和控制电池组的充放电过程，实现对能源的高效利用，并具备智能化管理功能，以维护电池组的性能和寿命。

3. 推进器设计推进器是电力推进系统中的核心部件，其设计直接影响船舶的航行性能和能源消耗。

在小型船舶电力推进改造项目中，需要设计适合的推进器类型和参数，以实现船舶的高效推进和灵活转向。

4. 配电系统设计配电系统是小型船舶电力推进系统的重要组成部分，其设计需要考虑船舶的动力需求和供电稳定性。

合理设计配电系统可以有效减少电能损耗，提升系统的整体效率。

5. 控制系统电力推进系统的控制系统需要具备智能化、自适应的特点，能够根据船舶的航行状态实时调整功率输出和推进方式，以提高船舶的操纵性和航行安全性。

三、创新点1. 电动机选用本项目针对小型船舶的特点，研发了一款具有高效、小巧、防水等特点的电动机，在维持良好的动力输出的尽可能减小电动机对船舶舱室空间的占用。

潜艇控制技术的研究与应用近年来，潜艇控制技术的研究成为海洋领域的一个新的热点话题。

由于其独特的工作环境和作战特点，潜艇控制技术的研究和应用一直是海洋领域的难题，但是在现代科技的助力下，这一问题得到了进一步的解决。

一、潜艇控制技术的意义潜艇控制技术是指对潜艇进行控制、调度和管理的技术。

潜艇是一种在水下使用的舰艇，它通常用于进行敌舰侦察、攻击任务，以及布设水雷等作战行动，在海战中扮演着重要的角色。

在现代海战中，潜艇控制技术的水平已经成为决定战斗胜负的关键因素之一。

二、潜艇控制技术的发展历程潜艇控制技术的应用历史悠久，早在19世纪末，人们就开始尝试使用电力和机械设备来控制潜艇的下潜和上浮。

20世纪初期，随着无线电通讯和声纳技术的发展，潜艇控制技术得到了进一步的改进。

二战期间，潜艇成为重要的海战武器，技术水平得到了显著提高。

20世纪60年代，核潜艇的出现使得潜艇控制技术又迈上了一个新的台阶。

随着计算机技术的不断发展，潜艇控制技术得到了极大的改善和提高。

三、潜艇控制技术的研究方向潜艇控制技术是一个包罗万象的领域，涉及到物理学、电子学、机械学等多个学科，其发展方向主要包括：1. 人机交互技术人机交互技术是指潜艇舰员和控制系统之间的交互方式。

在过去，潜艇的控制主要依赖于人工操作，而现在，随着计算机技术的进步，潜艇控制系统已经开始采用更加智能的控制方式，可以让潜艇运动更加精确和高效。

同时，为了提高潜艇的应变能力和适应性，还需要在控制系统中加入一些智能算法和机器学习技术，以使潜艇更加智能。

2. 船舶自动化技术船舶自动化技术是指利用计算机技术和传感器技术，实现潜艇动力和操纵系统的自动化控制。

通过引入自动化技术，可以使潜艇在遇到复杂的环境和局面时更加灵活和精确。

比如在水下作战时，船舶自动化技术可以通过控制系统自动调整潜艇的深度和方向，保证潜艇的安全和效率。

3. 传感器技术传感器技术是指利用传感器收集潜艇周围环境信息的技术。

常规潜艇电子推进技术新发展随着现代反潜探测技术和武器装备的高速发展，潜艇所面临的战场环境更加残酷、复杂。

可以说，如果一艘未来的潜艇不能长期地在水下安静航行，无论其战斗系统多么先进，也是没有价值的。

因此，未来潜艇的作战任务要求潜艇必须有一个高性能的推进系统，使潜艇能达到以下目的：水下续航力大；暴露率低或接近于零；有较高的潜航速度；优良的物理信号特征和重量尺寸指标。

在另一方面，由于电力、电子、新材料以及制造技术的发展，又为满足这些要求提供了技术上的可能。

燃料电池＋柴电混合推进系统传统的常规潜艇受制于铅酸蓄电池有限的容量，一旦蓄电池耗尽，必须上浮至通气管状态进行航行充电，因而水下续航力低、暴露率高。

发展不依赖空气推进（ＡＩＰ）系统是克服常规动力潜艇这一局限的较好解决方案。

德国海军２１２级新型潜艇采用的即是西门子公司研制开发的聚合物电解质膜（ＰＥＭ）燃料电池＋柴电常规推进的混合推进系统。

德国海军曾对闭式循环柴油机（ＣＣＤ）给予高度重视，由ＴＮＳＷ公司设计研制的ＭＴＵ８Ｖ１８３ＳＥ５２闭式循环柴油机系统在１９８５～１９９３年间取得了重要突破，并于１９９５年秋季完成了适于潜艇安装的调试工作。

但由于电解质膜燃料电池具有特别优越的性能，从而赢得了较大的竞争优势，２１２级艇最终决定选用电解质膜燃料电池。

燃料电池是直接将化学能转化为电能的能量转换装置。

只要不断地给燃料电池的阳极和阴极提供燃料和氧化剂，在电极上就会发生电化学反应（冷燃烧），从而不断地产生电能。

燃料电池按电解质分类可分成碱性燃料电池（ＡＦＣ）、聚合物电解质膜燃料电池（ＰＥＭＦＣ）、磷酸燃料电池（ＰＡＦＣ）、熔融盐燃料电池（ＭＣＦＣ）和固体氧化物电解质燃料电池（ＳＯＦＣ）等。

从目前的研究试验看来，ＰＥＭＦＣ的比功率为９０～１４０瓦千克和１００～１７０瓦立方分米，是最紧凑、最轻便的燃料电池；其工作温度在８０℃ 附近，发热损失小，最适于用作潜艇ＡＩＰ的动力源。

船舶全电力推进系统工作特性仿真研究的开题报告一、选题背景与研究意义船舶的推进系统一直是海洋工程研究的热点之一。

近年来，随着环保意识的提高和航行效率的需求增强，全电力推进系统逐渐取代传统的燃油推进系统成为一种优势的船舶推进方式。

全电力推进系统通过将燃油机设置为发电机，利用电能实现整个船舶的推进和控制，不仅减少了燃油消耗和环境污染，还具有运行稳定性更好、功率调节更精准的特点。

因此，对于全电力推进系统的工作特性进行研究具有重要的理论和实际意义。

二、研究内容本研究将重点研究船舶全电力推进系统的工作特性，主要包括以下方面内容：1.全电力推进系统的基本原理和组成结构。

2.全电力推进系统的建模和仿真分析，包括燃油机、发电机、电动机和推进器的模型建立、系统仿真和参数调优等。

3.全电力推进系统的性能测试和实验验证，对仿真结果进行对比和分析，检验仿真模型的准确性和可信度。

4.全电力推进系统的优化设计，针对电力传输过程中的损耗、能耗和运行稳定性等问题，提出相应的设计方案和改进措施，优化系统性能和效率。

三、研究方法和技术路线本研究将采用建模、仿真、实验和优化相结合的方法，具体技术路线如下：1. 建立全电力推进系统的数学模型，包括燃油机、发电机、电动机和推进器的建模，建立仿真平台。

2. 仿真分析全电力推进系统在不同负载和工况下的动态特性和功率传输效率。

3. 设计实验验证方案，对仿真结果进行实验验证。

4. 分析实验结果，检验仿真模型的准确性和可信度。

5. 针对电力传输过程中的损耗、能耗和运行稳定性等问题，提出相应的设计方案和改进措施。

四、预期结果通过本研究，预计可以得到如下结果：1.研究全电力推进系统的工作特性，在理论和实践上对全电力推进系统进行深入理解和探索，为全电力推进系统的改进和优化提供理论基础。

2.建立全电力推进系统的数学模型，建立系统仿真平台，分析系统在不同工况下的动态特性和功率传输效率。

3.通过实验验证和分析，检验仿真模型的准确性和可信度。

Research and Exploration |研究与探索•探讨与创新潜艇电力推进技术发展探究曹森(海军工程大学干部训练大队，湖北武汉430033)摘要：潜艇作为海军作战力量的重要组成部分，凭借其优良的隐蔽性在海洋战场上发挥着越来越重要的作用。

电力推 进是潜艇水下航行的主要方式，因此研究潜艇电力推进技术，对降低潜艇的噪声，提高潜艇的隐蔽性和水下续航力有着重 要作用。

本文从电力推进技术的起源入手，介绍了电力推进技术的优势，分析了当前电力推进技术存在的问题，并对电力 推进技术的发展方向进行了展望。

关键词：电力推进；永磁电机；常规潜艇中图分类号：E925.66 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2017) 04 (上）-0142-02电力推进技术作为常规潜艇水下航行的推进方式，决定着潜艇的水下续航力和隐蔽性。

传统的常规潜艇通常采用的是柴发机组发电给蓄电池充电，再由蓄电池带动推进电机，工况单一，水下续航力差。

近几年，以A IP技术为代表的新型电力推进系统在潜艇上的列装，极大的提高了潜艇的水下续航力和隐蔽性。

本文着重列举了几种新型电力推进技术，比较了几种新型电力推进技术的特点和不足。

1潜艇电力推进技术简介二战时期是潜艇发展较为迅速的一个时期，战 争的需要刺激了潜艇技术的迅猛发展，电力推进技 术运用于潜艇的动力系统，就是起源于这一时期。

在这一时期，潜艇多采用直流供电的技术，在电力 系统结构上较为简单。

在水下航行时，潜艇往往使用预先储备在蓄电池中的电力推动潜艇的航行，受 限于当时的电池技术，潜艇在航行很短的一段时间后，就需要浮出水面，启动柴发机组进行再次充电。

在这种技术条件的限制下，潜艇的隐蔽性能受到极大限制。

潜艇作战功能的实现，都离不开电力的支持，而受限于潜艇电池容量，潜艇各个功能都受到一定程度的限制，降低了潜艇的综合战斗力。

这一状况一直持续到通气管在潜艇上的使用。

通气管发明以后，使得潜艇可以在通气管航行状态下给蓄电池充电，大大提高了潜艇的水下续航能力，提高了潜艇的隐蔽能力。