1、概述

電力推進系統實驗平臺是將數字仿真系統、實時仿真系統和實際的小比例實驗系統整合為一體化仿真實驗平臺，在此平臺上可開展針對電力推進船舶的結構參數優(yōu)化設計及運行策略研究，通過穩(wěn)態(tài)或動態(tài)仿真實驗，分析影響船舶電力推進系統性能的因素，提供改進設計或優(yōu)化操作的指導，為實際系統的論證或檢驗提供高效的解決方案。

（a）母型船推進系統

（b）小比例仿真推進系統

仿真母型船與小比例實驗臺的對比如上圖所示，（a）為仿真母型船推進系統，由推進電機、傳動軸以及螺旋槳組成；(b)為實物小比例仿真推進系統，由推進電動機、傳動軸、彈性聯軸器以及負載電動機組成。其中負載電動機的阻力矩，根據仿真母型船的船機槳數學模型計算得出。

2、船舶電力推進平臺特征優(yōu)勢

（1）數字仿真系統

基于Matlab Simulink搭建船機槳模型，開展離線仿真研究，具體包括：進速比子系統模型、推力子系統模型、轉矩系數子系統模型、推力減額系數子系統模型、伴流系數子系統模型、有效推力子系統模型、船速子系統模型、螺旋槳轉矩子系統模型等。

（2）實時仿真系統

基于LINKS-BOX實時仿真器，構建船舶電力推進系統硬件在回路實時仿真系統，將在Simulink中搭建的船機槳動態(tài)數學模型與小比例實驗平臺結合運行，實現船舶電力推進系統的硬件在回路相關實驗，為實船大系統的設計選型提供依據與指導。

（3）小比例實驗系統

基于相似同構準則，構造目標船舶的小比例實物系統，包括小功率推進電機、傳動軸、彈性聯軸器和負載電機等組成。

3、實驗內容

? 電力推進原理及半物理仿真模型搭建

? 電力推進正車啟動、正車停車、倒車啟動、倒車停車數字仿真實驗

? 電力推進正車至倒車、倒車至正車數字仿真實驗

? 電力推進正車啟動、正車停車，倒車啟動、倒車停車半物理仿真實驗

? 電力推進物理模擬實驗平臺操作試驗

? 電力推進模擬螺旋槳出水和入水實驗

? 電力推進正車至倒車，倒車至正車半物理仿真實驗

? 電力推進多軸聯動半物理仿真實驗

4、船舶電力推進平臺實驗示例

（1）電力推進數字仿真實驗

基于Matlab Simulink搭建電力推進船機槳模型如下圖所示，基于此模型可以開展數字仿真實驗，包括正車啟動、正車停車、倒車啟動、倒車停車、正車至倒車、倒車至正車等。

（2）基于小比例實驗臺的半實物仿真實驗

基于相似同構準則構建的小比例實驗臺，能夠真實模擬電力推進系統的運行，并且通過施加不同的負載轉矩，模擬螺旋槳受阻、出水或脫落等工況。

5、現有用戶

? 華中科技大學