一种船舶发动机控制系统技术方案

技术编号:46412469 阅读:5 留言:0更新日期:2025-09-16 20:00
本发明专利技术公开了一种船舶发动机控制系统,涉及发动机控制技术领域。一种船舶发动机控制系统,包括有:数据处理模块、数据预测模块、决策优化模块、参数生成模块和控制执行模块。本发明专利技术通过在数据预测模块中融合浪涌到达时间、环境温度变化、港口拥堵、纵摇与横摇变化趋势、波浪周期及逆流强度变化趋势等多种扰动预测参数,并计算扰动到达时间窗口与强度等级,提前识别潜在的航行扰动,为功率分配与燃烧控制的前馈调整提供依据,从而在扰动发生前实现主动干预。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机控制,尤其涉及一种船舶发动机控制系统


技术介绍

1、船舶在航行过程中,其推进系统的运行状态和能量管理直接影响到航行的安全性、经济性和环境适应能力。随着船舶动力系统日益复杂化,尤其是传统燃油推进与电推进混合系统的应用增多,如何在多变海况、复杂航行任务及多能源供给条件下实现高效、稳定的动力控制,成为船舶动力控制技术的重要研究方向。

2、现有船舶发动机控制系统通常基于单一或少量传感器数据进行发动机负载调节和燃烧控制,缺乏对传感器数据健康状态的实时评估与可信性验证,容易因传感器漂移、失效或海况剧变导致控制精度下降。此外,现有系统多采用固定策略进行燃烧与推进功率分配,难以及时响应浪涌、逆流、纵摇横摇等扰动,导致在恶劣海况下推进系统和发动机易出现瞬态机械冲击,增加部件磨损和能耗。在海上航行中,船舶面临环境温度骤变、波浪周期变化、港口拥堵的复杂工况,这些因素会直接影响燃油雾化、燃烧效率、推进器负载变化及电力系统平衡。现有技术缺乏对这些工况的多源数据融合预测能力,无法提前进行功率曲线平滑化和控制参数前馈修正,因而在扰动到达前的过渡控制不足本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种船舶发动机控制系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种船舶发动机控制系统,其特征在于,所述得到融合航行状态信息包括:

3.根据权利要求1所述的一种船舶发动机控制系统,其特征在于,所述虚拟补偿包括:

4.根据权利要求1所述的一种船舶发动机控制系统,其特征在于,所述依次获取预期航行状态信息和预期需求信息包括:基于融合航行状态信息进行航行预测,包括浪涌到达时间预测、环境温度变化预测、港口拥堵情况预测、纵摇角与横摇角变化趋势预测、波浪周期预测和逆流强度变化趋势预测,并据此计算扰动到达时间窗口与强度等级,生成包括上述预测参数在内的预期航行状...

【技术特征摘要】

1.一种船舶发动机控制系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种船舶发动机控制系统,其特征在于,所述得到融合航行状态信息包括:

3.根据权利要求1所述的一种船舶发动机控制系统,其特征在于,所述虚拟补偿包括:

4.根据权利要求1所述的一种船舶发动机控制系统,其特征在于,所述依次获取预期航行状态信息和预期需求信息包括:基于融合航行状态信息进行航行预测,包括浪涌到达时间预测、环境温度变化预测、港口拥堵情况预测、纵摇角与横摇角变化趋势预测、波浪周期预测和逆流强度变化趋势预测,并据此计算扰动到达时间窗口与强度等级,生成包括上述预测参数在内的预期航行状态信息;根据融合航行状态信息和预期航行状态信息,结合历史航行路径数据和任务需求路径数据,进行速度要求与稳定性要求预测,生成预期需求信息。

5.根据权利要求1所述的一种船舶发动机控制系统,其特征在于,所述多目标优化模型将船舶运行过程中的控制变量参数化为包括目标航迹、目标输出功率、怠速工况保持时间、燃烧模式切换策略、推进功率分配策略、桨螺距变化策略及电推进功率分配策略的预期决策,并构建多目标优化模型中以速度、航行稳定性、航程任务和能耗为综合优化目标的代价函数;所述代价函数基于融合航行状态信息中的实时航行参数、预期航行状态信息中包含的扰动到达时间窗口与强度等级参数以及预期需求信息进行动态计算。

6.根据权利要求5所述的一种船舶发动机控制系统,其特征在于,所述动态计算包括:引入推进与燃烧执行器的动态响应模型、功率输出上限与变化率限制、燃料与电能供给能力边界、结构载荷与振动阈值以...

【专利技术属性】
技术研发人员:古金培熊琪翔
申请(专利权)人:广东菲特动力科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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