吴国栋
- 作品数：10 被引量：17H指数：2
- 供职机构：上海船舶设备研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市“科技创新行动计划”更多>>
- 相关领域：交通运输工程电气工程自动化与计算机技术更多>>
- 可回转多桨推进无人船的运动建模与仿真
- 2022年
- 可回转多桨推进因机动性好、控制效率高成为无人船重要的推进方式,但其运动控制相对复杂,须对其运动模型进行深入研究。在可回转双桨电力推进船舶的研究基础上,根据船舶分离型运动建模方法,分析可回转四桨推进无人船的运动规律及其在纵荡、横荡和艏摇三个自由度上的作用力,建立可回转四桨船舶的推进与回转运动模型,导出无人船运动线性响应方程。选取了4种典型的螺旋桨组合工况:①仅船首两桨工作;②仅船尾两桨工作;③四桨同时工作;④仅右舷两桨工作。通过计算机数值仿真,对比了不同工况下无人船的回转能力。仿真结果表明,无人船在工况④下的回转能力最佳,回转半径约为8 m;在工况①下的回转能力最差,回转半径约为50 m。最后通过试验验证了该运动模型的有效性。
- 朱巡高迪驹刘志全吴国栋
- 船用磷酸铁锂电池动力系统短路特性研究被引量：7
- 2019年
- 文章主要描述船用磷酸铁锂电池动力系统的系统组成、原理及其短路特性,详细分析磷酸铁锂电池的PNGV模型、直流滤波器选型计算和直流变换器的工作原理。通过HPPC测试获取磷酸铁锂电池的PNGV模型参数,根据直流变换器的纹波特性选择其最优工作区域。最后从系统特性出发,分析磷酸铁锂电池动力系统短路的等效电路,针对电池侧和直流电网侧的短路情况进行深入研究,并通过MATLAB/Simulink平台仿真验证了理论分析的正确性。
- 胡斌王良秀吴国栋张元玮
- 关键词：磷酸铁锂电池直流变换器
- 基于模型预测控制的智能船舶容错控制策略
- 2022年
- 针对智能船舶在复杂海况下出现的推进器故障,提出一种基于模型预测控制(MPC)的智能船舶容错控制策略。该方法由控制器和推力分配算法共同控制,以保证所需的控制性能。设计非线性扰动观测器,提出一种带扰动观测器的MPC算法。结合推力分配算法,在船舶控制器与推力分配模块之间设计一种故障反馈结构,进而设计一种考虑推进器故障反馈的MPC律。以一艘Cyber ShipⅢ拖船模型为例开展仿真试验,结果表明提出的控制策略能使船舶在发生推进器故障时恢复到期望位置,具有较好的控制性能。
- 朱伟王宇澄高迪驹吴国栋刘志全
- 关键词：容错控制
- 基于工业以太网的电力推进船舶监测报警系统的研究与设计被引量：1
- 2012年
- 结合电力推进船舶监测报警系统监测设备众多、采集数据量大的特点,设计了一种基于网络结构的电力推进船舶监测报警系统。本文从系统结构、冗余可靠性设计、软件设计、数据库设计等多方面深入分析了此系统的设计与实现过程。其成果已应用于长江游轮中。
- 吴国栋王硕丰范杰胡斌
- 关键词：监测报警实时数据库
- 电力推进船舶的电能质量探讨被引量：2
- 2018年
- 电力推进船舶采用了大量非线性变频调速装置,这些装置产生的谐波电流及运行工况的改变都对电能质量造成不良影响。从船舶独立电网的角度出发,对电力推进船舶的电能质量进行探讨,重点分析了电压暂降与谐波问题。最后从提高电能质量的角度出发,提出了电力推进船舶系统的设计意见。
- 丁长健王乐程武邱赟吴国栋
- 关键词：电力推进电能质量谐波
- 船用中频电源逆变系统控制策略被引量：1
- 2021年
- 针对船用高性能中频电源的逆变单元控制策略进行了深入研究,提出了三态准PWM电流滞环控制技术。使用三态准PWM电流滞环控制技术时,逆变器对不同类型负载具有很强的适应能力,且在短路工况下具有良好的限流保护能力,此外,逆变器在不同负载状态下均具有非常高的变换效率。为验证该控制技术的正确性和先进性,研制了一台DC190 V/AC115 V、400 Hz,输出额定功率1 kVA的试验样机,试验结果证明了该控制技术的优异性能。
- 章建峰吴国栋杨祯
- 关键词：中频电源DC-DC变换器DC-AC逆变器
- 基于DKHF的船舶锂电池荷电状态估算
- 2021年
- 针对扩展卡尔曼滤波(EKF)在船舶锂电池荷电状态(SOC)估计线性化过程中产生的误差问题,结合无迹卡尔曼滤波(UKF)在非线性转换中能良好地近似系统概率分布的优点,基于电池系统的等效电路模型(ECM),提出双卡尔曼混合滤波器(DKHF)。建立船舶锂电池的ECM,并采用混合功率脉冲特性(HPPC)测试方法进行模型参数辨识,分析EKF算法估计误差较大、UKF算法计算较为复杂的问题,在此基础上提出DKHF。仿真结果表明,与EKF算法相比,DKHF能在恒流放电工况、短时大电流充放电工况和变电流工况下快速收敛于真实SOC值,同时提高估算精度,收敛后3种工况下的SOC值最大估计误差分别为1.5%、6.8%和1.6%,满足船舶运行中对电池SOC估算的要求。
- 付金海王硕丰吴国栋胡斌
- 新能源船舶关键技术及发展趋势
- 2020年
- 据不完全统计,我国拥有沿海船舶约1.03万艘,内河船舶约13.2万艘,其中沿海老旧船舶占比虽因船型不同而存在差异,但总体而言老旧船舶占比约10%〜20%;若考虑小型船舶,则船舶老龄化问题更为突出。与此同时,船舶老龄化带来的动力系统能耗高、污染物排放量大等问题也日益加剧。因沿海及内河船舶污染物排放总量大、对大气环境影响巨大,船舶动力系统向低污染、低排放的新能源动力系统转型升级已成为行业发展的重点和热点。
- 吴国栋付文秀尤靖怡胡斌
- 关键词：老旧船舶内河船舶沿海船舶小型船舶船舶动力系统大气环境影响
- 基于卡尔曼滤波法的船用磷酸铁锂电池SOC仿真估算被引量：4
- 2022年
- 针对已应用于船舶的磷酸铁锂电池包,根据其充放电性能测试数据,选择一种合适的电池模型对其电池单体进行建模与仿真。对卡尔曼滤波算法进行理论分析,并采用该算法对已建立的电池模型进行单体电池荷电状态(SOC)估算,采用MATLAB/Simulink软件进行算法仿真验证。仿真结果表明,卡尔曼滤波法对SOC的估算精度较高,对初值依赖小,自适应能力强,但对电池模型精度要求较高。
- 王绍远胡斌王良秀吴国栋
- 关键词：卡尔曼滤波算法
- 船用电池系统主动均衡控制研究被引量：2
- 2021年
- 描述船用电池系统的特点,详细分析船用磷酸铁锂电池的Shepherd模型、双向反激直流变换器原理和基于LTC3300-1的主动均衡电路。通过实测和仿真,验证该电池模型的正确性;通过设计和仿真,验证该主动均衡电路的可行性。从系统建模的角度出发,分析纯电池动力船舶和混合动力船舶电池系统的主动均衡控制变量和控制策略,并通过Matlab/Simulink平台仿真验证理论分析的正确性。
- 胡斌吴国栋王绍远徐振洋
