1. 本选题研究的目的及意义
随着全球能源结构的调整和环保要求的日益提高,船舶动力系统正朝着多能源化、智能化方向发展。
多能源船舶采用多种能源组合供给船舶电力推进系统,并通过能量管理系统优化能源配置,具有节能减排、提高效率、降低运营成本等优点,是未来船舶发展的重要方向。
本课题以多能源船舶为研究对象,旨在探究其建模与仿真方法,为多能源船舶的设计、优化和控制提供理论依据和技术支持。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,多能源船舶作为一种新型船舶动力系统形式,受到国内外学者的广泛关注。
1. 国内研究现状
国内在多能源船舶领域的研究起步较晚,但发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题的主要研究内容包括以下几个方面:
1.多能源船舶系统概述:阐述多能源船舶的概念、特点、发展现状以及关键技术,分析多能源船舶动力系统的构成和工作原理,并介绍常用的能量管理系统。
2.多能源船舶数学模型:建立多能源船舶动力系统的数学模型,包括:船舶运动模型:描述船舶在海上航行时的运动状态,例如速度、加速度、受力等。
4. 研究的方法与步骤
本课题的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方法,具体步骤如下:
1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解多能源船舶技术发展现状、研究热点和发展趋势,学习相关理论知识,为课题研究奠定基础。
2.系统建模阶段:根据所选取的多能源船舶类型,确定系统结构和主要组成设备,建立各个子系统的数学模型,包括船舶运动模型、柴油机模型、储能系统模型、电力推进系统模型、负荷模型等。
3.仿真模型搭建阶段:基于Matlab/Simulink平台,搭建多能源船舶动力系统仿真模型,包括选择合适的模块库、连接各个模块、设置模型参数等。
5. 研究的创新点
本课题致力于在以下几个方面寻求创新突破:
1.模型构建的精细化:区别于传统船舶建模方法,本课题将更加注重对多能源船舶系统各组成部分的精细化建模,例如考虑柴油机、储能系统等关键部件的非线性特性,以提高模型的精度和仿真结果的可靠性。
2.能量管理策略的优化:针对多能源船舶的特点,研究更加高效、智能的能量管理策略,例如基于模型预测控制、深度强化学习等先进控制理论的能量管理策略,以实现多能源船舶系统全局最优运行,提高能源利用效率,降低运营成本。
3.仿真平台的集成化:开发集成化程度更高的多能源船舶仿真平台,将船舶运动模型、动力系统模型、能量管理系统模型等集成到统一的仿真环境中,以提高仿真效率和结果的可视化程度。
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]马英杰,张显库,王玉,等.基于Matlab/Simulink的微电网仿真模型研究[J].电力系统保护与控制,2020,48(21):144-151.
[2]李良,张晓东,李建林,等.基于Matlab/Simulink的船舶电力系统建模与仿真[J].船电技术,2020,40(01):6-9.
[3]刘天琪,王丹,张浩,等.基于Matlab/Simulink的船舶混合动力系统仿真研究[J].舰船科学技术,2019,41(08):106-110.
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