1. 本选题研究的目的及意义
随着全球能源短缺和环境污染问题的日益突出,船舶行业也面临着巨大的节能减排压力。
传统的船舶动力系统主要依赖柴油机驱动,其燃油消耗高、排放污染严重,已难以满足可持续发展的要求。
在此背景下,船舶柴电混合动力系统应运而生,并逐渐成为船舶动力系统发展的重要方向。
2. 本选题国内外研究状况综述
船舶柴电混合动力系统作为船舶动力领域的前沿技术,近年来受到了国内外学者和工业界的广泛关注。
1. 国内研究现状
国内学者在船舶柴电混合动力系统建模与仿真方面取得了一定的研究成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将针对船舶柴电混合动力系统的关键技术问题,开展以下几方面的研究:
1.系统构成与工作原理分析:分析船舶柴电混合动力系统的基本构成,包括柴油机、发电机、电力推进系统、储能系统等关键部件及其功能。
阐述系统不同工作模式下的能量流动关系和运行特性,为系统建模和控制策略研究奠定基础。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数学建模、仿真实验和结果分析相结合的研究方法,逐步深入地开展船舶柴电混合动力系统的建模与仿真研究。
首先,将进行文献调研,全面了解船舶柴电混合动力系统的国内外研究现状、关键技术和发展趋势,为研究方向的确定和技术路线的选择提供参考。
其次,将对船舶柴电混合动力系统的构成、工作原理和关键部件进行深入分析,在此基础上,采用机理建模的方法,建立柴油机、发电机、电力推进系统、船舶负载等子系统的数学模型,并将其集成构建完整的系统仿真模型。
5. 研究的创新点
本研究致力于在以下几个方面实现创新:
高精度系统模型构建:突破传统简化模型的局限性,综合考虑柴油机、发电机、电力推进系统、船舶负载等子系统的动态特性和相互作用,构建高精度、强耦合的船舶柴电混合动力系统模型,以更准确地反映实际系统运行状况。
自适应控制策略开发:针对船舶航行工况多变的特点,研究基于模型预测控制或模糊控制等智能算法的自适应控制策略,实时调整功率分配和能量管理策略,以提高系统对不同工况的适应性和鲁棒性,实现系统效率的最优化。
仿真平台功能扩展:开发功能完善的船舶柴电混合动力系统仿真平台,集成多种仿真模型、控制策略和评估指标,为系统设计、优化和性能评估提供一站式解决方案,并为未来船舶混合动力系统的研究提供有力的仿真工具。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 王凯, 程锦, 刘志华, 等. 船舶柴电混合动力系统能量管理策略综述[J]. 中国造船, 2021, 62(3): 167-185.
2. 张晓星, 赵宇, 陈佳品, 等. 基于改进粒子群算法的船舶混合动力系统优化[J]. 中国航海, 2021, 44(1): 83-88.
3. 李亮, 张显库, 汪涛. 船舶柴电混合动力系统功率分配研究综述[J]. 船舶工程, 2020, 42(11): 8-13, 23.
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