舰船电力系统SMES协调控制：基于Hamilton方法的暂态稳定性增强

本文主要探讨了舰船电力系统中带有超导储能设备(SMES)和电力推进负载的鲁棒协调控制问题。作者基于Hamilton函数方法这一高级数学工具，深入研究了舰船电力系统的复杂性，尤其是非线性特性。柴油发电机、SMES以及推进电机负载之间的动态交互被细致地分析，这涉及到系统的非线性数学模型构建。 首先，作者对柴油机非线性动力学进行了详尽的研究，包括其内部工作原理和性能模型，这对于理解整个电力系统的行为至关重要。SMES，作为一种高效且能量密度高的储能技术，其模型的建立和特性分析同样关键，因为它能够显著影响电力系统的瞬态响应和稳定性。 接着，文章将焦点转向了电力推进负载，这种特殊的负载由于其功率需求变化快速且频繁，对电力系统的要求极高。通过预置状态反馈，作者实现了耗散Hamilton函数的构建，这是一种能够处理非线性系统并确保系统稳定性的控制策略。在此基础上，他们设计了一种简单而物理意义明确的SMES和调速与励磁协调控制器，旨在优化系统性能，提高其应对各种运行条件下的暂态稳定性。 该控制器设计的核心在于它能够有效地整合各个组件之间的交互，使得在面对电力推进负载的冲击时，电力系统仍能保持稳定，同时利用SMES的快速充放电能力来平滑电网的电压和频率波动。通过仿真结果的验证，文章表明，这种协调控制策略对于提升舰船电力系统的动态响应能力和整体效率有着显著的效果。 这篇论文不仅深化了我们对带有SMES和电力推进负载的舰船电力系统理解，而且提供了一种实用的控制策略，有助于实际应用中提升系统的鲁棒性和可靠性。其研究方法和技术对于推动船舶电力系统的设计和优化具有重要的理论价值和实践指导意义。