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第1章 概述 1

1.1 船舶电力系统的形成与发展 1

1.2 船舶电力系统建模与控制概述 3

第2章 船舶电力系统结构 8

2.1 船舶电力系统基本结构与运行工况 8

2.2 典型船舶电力系统 12

2.2.1 柴油机动力装置船舶电力系统 13

2.2.2 轴带发电机船舶电力系统 14

2.2.3 电力推进船舶电力系统 15

2.2.4 船舶应急电力系统 18

2.3 船舶电力系统的船级社规范要求 19

第3章 船舶电力系统机理建模与分析 23

3.1 船舶电力系统广义模型构建 23

3.2 船舶电力系统机理建模与仿真 24

3.2.1 船舶电力系统建模 24

3.2.2 船舶电力系统数字仿真平台的建立 36

3.2.3 船舶电力系统仿真结果与分析 38

3.3 船舶电力系统非线性建模与混沌现象分析 43

3.3.1 混沌现象与分析方法 44

3.3.2 船舶电力系统非线性建模与随机分形 55

3.3.3 船舶电力系统三维自治系统模型与混沌 64

第4章 船舶柴油发电机神经网络建模 74

4.1 神经网络建模方法 74

4.1.1 神经网络知识模型辨识原理简述 75

4.1.2 RBF神经网络与Hopfield神经网络结构与特性 76

4.1.3 神经网络建模结构 81

4.2 一种局部递归混沌神经网络 82

4.2.1 神经网络的非线性动力学特性与混沌神经网络 82

4.2.2 局部递归混沌神经网络的神经元动力学特性分析 83

4.2.3 局部递归混沌神经网络构建与学习 88

4.3 基于RBF神经网络的船舶发电机建模 92

4.4 基于混沌神经网络的船舶发电机建模 96

4.5 船舶电力系统动态响应特性的Hopfield神经网络识别 103

4.5.1 离散联想记忆原理简述 103

4.5.2 船舶电力系统动态响应特性的识别 104

第5章 船舶电力系统稳定与控制 107

5.1 船舶电力系统稳定与控制概念 107

5.1.1 电力系统稳定概念与分类 108

5.1.2 船舶电力系统发电机组控制方式 111

5.2 船舶电力系统电压与无功功率控制 117

5.2.1 船舶发电机励磁控制系统结构与分类 117

5.2.2 船舶发电机励磁控制基本原理 121

5.2.3 无功功率与电压控制的其他控制方法 125

5.3 船舶电力系统频率与有功功率控制 128

5.3.1 船舶发电机组转速控制系统结构与分类 128

5.3.2 船舶发电机组转速Smith预估数字PID控制 132

5.3.3 船舶发电机自动调频调载控制 134

第6章 船舶发电机组神经网络控制 137

6.1 神经网络控制方法 137

6.2 CMAC神经网络的特性 139

6.3 CMAC神经网络控制 142

6.4 船舶发电机组控制系统结构 144

6.5 船舶柴油发电机组转速CMAC神经网络控制 145

6.5.1 发电机组转速控制系统设计 145

6.5.2 发电机组转速控制算例 146

6.6 船舶发电机励磁CMAC神经网络控制 152

6.6.1 发电机励磁控制系统设计 152

6.6.2 发电机励磁控制算例 153

6.7 船舶柴油发电机组转速与励磁双回路CMAC神经网络并行控制 158

6.8 船舶发电机神经网络容错控制 161

第7章 船舶电力系统电能质量特性及其分析 164

7.1 船舶电力系统电能质量特性分析 165

7.1.1 船舶电力系统电能质量参数特性 165

7.1.2 供电质量与用电质量 165

7.1.3 船舶电力系统电能质量评估 170

7.2 船舶电力系统电能质量指标 170

7.2.1 通用电网的电能质量指标 170

7.2.2 船舶电力系统电能质量指标 175

7.3 带变流器子系统的船舶电网谐波分析 180

第8章 船舶电力系统电能质量参数测量 183

8.1 电力系统电能质量参数测量方法 184

8.1.1 模拟量系统 184

8.1.2 数字量系统 186

8.2 电力系统电能质量参数测量系统 192

8.2.1 常规电力系统中电能质量参数测量系统 192

8.2.2 船舶电力系统电能质量参数测量系统 192

第9章 船舶电力系统电能质量控制方法与规范 211

9.1 控制船舶电力系统电能质量的意义 211

9.1.1 电能质量与船舶运行的安全性 211

9.1.2 电能质量参数与船舶运行的经济性 212

9.2 船舶电力系统电能质量改善方法 216

9.2.1 电力系统电能质量改善的通用方法 216

9.2.2 船舶电力系统电能质量改善方法 223

9.2.3 船舶电力系统电能质量控制的展望 229

9.3 船级社对船舶电力系统电能质量测量与控制的规范 230

9.3.1 船舶电力系统电能质量参数测量装置 230

9.3.2 船舶电力系统电能质量参数测量与控制的规范 237

第10章 船舶自动化电站仿真装置开发 239

10.1 系统仿真的基本概念 239

10.2 船舶自动化电站模拟器模型组成 240

10.3 船舶自动化电站模拟器系统硬件支持平台 241

10.4 船舶自动化电站模拟器系统软件开发 244

参考文献 254