摘  要
本设计首先对船舶电力系统做了一个概括的介绍，包括它的组成、类型、特点以及发展方向等，并对船舶电站的仿真进行了简要说明。然后，针对本设计所用软件－MATLAB的仿真环境做了简要的介绍，包括它的运行环境、特点、发展、组成和应用等。然后，建立了一个柴油发电机组的数学模型，此模型包括：电子调速器、柴油机、同步发电机、励磁调节器、静负载等各个元件的模型和柴油发电机组调压、调速系统的数学模型。之后，在柴油发电机组数学模型的基础上进行计算机的仿真研究。本设计完成了在机组空载运行、满载运行、突加负载和突卸负载运行时,以及在改变系统参数的情况下的计算机仿真研究，并讨论了参数对系统的影响。最后，本设计对柴油机组的并联运行做了一些基础性问题的研究，以期望为下一步研究柴油发电机组的双机并联做一些准备。

关键词：船舶电力系统；柴油机；同步发电机；模型；仿真
 
ABSTRACT
This design generally introduces us a power station of the ship at first. It includes its makeup, types, specialties, and developmental directions. And it also summarizes the simulation of marine electric power system. The design also presents us MATLAB Artificial Toolbox, including its running environment, developments, specialties, makeup, applications and so on. The design built up a general model of the marine electric power station. The model consists of an electronic adjustor of speed, a diesel engine, a synchronous generator, an excite adjustor, a static load, etc. Then, we can simulate its transient, static process with no load, full load, shock load and parametric change using MATLAB Artificial Toolbox and the M－File. Also, we can analyze and discuss the gained oscillogram. At last, we have a basal research on the parallel running of diesel-generator sets and give some solutions of the problems usually come up when we talk about it. It also can be used for further studies of this project.

Key words: marine electric power system; diesel engine; synchronous generator; model; simulation
 
目  录
第1章 船舶电力系统 1
1.1船舶电力系统的概述 1
1.1.1 船舶电力系统的组成 1
1.1.2 船舶电力系统的类型 2
1.1.3 船舶电力系统的特点 2
1.1.4 船舶电力系统仿真的意义 3
1.1.5 船舶电力系统自动化的发展方向 3
1.2 课题主要内容及论文思路 4
1.3 毕业设计期间作者主要做的工作 5
第2章 MATLAB软件仿真环境介绍 6
2.1 MATLAB的发展历程和介绍 6
2.1.1 MATLAB的发展和运行环境 6
2.1.2 MATLAB的特点 6
2.2 MATLAB的发展 7
2.3 MATLAB的组成和应用 8
2.4 本章小结 9
第3章 系统的数学模型 10
3.1 概述 10
3.2 仿真对象 10
3.3 仿真模型 11
3.3.1 电子调速器的数学模型 11
3.3.2 柴油机的动力学模型 13
3.3.3 同步发电机模型 17
3.3.4 静负载的数学模型 24
3.3.5 励磁调节器模型 26
3.3.6 柴油机调速系统的数学模型 28
3.4 本章小结 29
第4章 仿真过程及结果分析 30
4.1 仿真模型参数 30
4.2 仿真过程 30
4.2.1 空载运行 30
4.2.2 满载运行 31
4.2.3 突加负载运行 32
4.2.4 突卸负载运行 38
4.2.5 改变参数对系统的影响 39
4.3 本章小结 41
第5章 柴油发电机组并联运行的研究 42
5.1 交流柴油发电机组并联运行的概述 42
5.1.1并联运行原动机须满足的机械条件 42
5.1.2 并联运行发电机须满足的电气条件 43
5.2 柴油同步发电机并联运行的分析 43
5.2.1 并联运行机组应均分负荷 43
5.2.2 并联运行的动态分析 44
5.3 本章小结 46
结  论 47
参 考 文 献 49
致  谢 51
 
第1章 船舶电力系统
1.1船舶电力系统的概述
1.1.1 船舶电力系统的组成
船舶电力系统主要由电源、配电装置、电力网和用电设备组成。其示意图如图1.1所示。
 
图1.1 船舶电力系统的组成原理图
电源是将机械能，化学能等能源转变为电能的装置，通常采用发电机组或者蓄电池组。发电机是由原动机带动的，原动机的类型可以分为蒸气机、柴油机、汽轮机和燃气轮机等。配电装置是用来接收电机发出的电能，分配电能和控制电能的。联系发电机，主配电板，分配电板和用电设备的电缆称为电力网，其作用用来输送电能，将电能的生产者（各种电源）和电能消费者（各类电能用户）联系起来。船上的用电设备很多，动力负荷（各种电力拖动机械）往往占总用电量的70％左右，还有照明负荷、通讯导航设备，对于舰船还有武器装备等负载。
1.1.2 船舶电力系统的类型
对于不同用途，不同吨位的船舶，其电力系统有很大的差异。通常将船舶电力系统的发电机组和主配电板称为电站。按照其包含电站的数量和它与船舶能源系统的关系，可以分为一下几种类型：
1、单主电站电力系统；
2、多主电站电力系统；
3、交直流混合电力系统；
4、交流电力推进联合电力系统；
5、直流电力推进联合电力系统。