文档介绍：Saber在船舶电力推进仿真中的应用
摘要:介绍面向棍合信号的仿真软件Saber的系统构成及其特点,船舶电力推进系统结构、模块功能以及Saber在船舶电力推进仿真中的应用。
关键词:Saber;仿真;电力推进
1引言
自20世纪80年代以来,随着电力半导体技术、交流调速理论和微机控制技术的迅速发展,交流电机的变频调速技术日渐成熟,使得船舶电力推进系统在机动性、可靠性、运行效率和推进功率等方面都有了突破性的进展,应用范围也在不断扩大,在游船、班轮、穿梭油船、滚装船等方面显示出广泛的应用前景。现代船舶采用电力推进后设计难度加大。为了使设计更完善、系统可靠性更高,可以采用系统建模与仿真的方法,对所设计的系统进行模拟,同时与实验相结合,对实际设计起到很好的参考和指导作用。
2仿真软件Saber简介
Saber是主要用于电子、电力电子、机电一体化、机械、液压、热学、控制等领域的系统设计和仿真的一种混合信号仿真软件。

Saber是一个图形化输人集成分析环境的仿真软件,用它可以直观、方便地设计系统,产生系统网表文件。其组成部分为:Saber仿真器,或称Saber模拟和混合信号仿真引擎,它是Saber集成环境的核心;SaberSketch电路图和符号编辑器,可以调用Saber模型库里的电子、电力、机械、液压、热学、控制元件来搭建自己的系统模型;也可以用它设计自己开发的部件模型的图形符号;Saber-Scope波形显示、分析器,用于显示、分析仿真结果的波形。另外软件还提供在线帮助文档软件包Saberbook,可以随时查找帮助。

1)能够对由电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统进行仿真,这也是Saber的最大特点。
2)适合于建立混合仿真模型的硬件描述语言MAST, MAST语言是Analogy公司开发的对物理部件建立仿真模型的硬件描述语言。用MAST语言可以对电子(数字或模拟)、机械、控制等不同类型的部件建立仿真模型,实现混合仿真。
3) Saber的模型库是开放式的。用户可以借助于MAST语言建立自己的模型,并用Saber-Stekch为其设计图形符号,以便能用图形输人方式设计系统。用户也可以用已有的模型组合出一个符合自己要求的子系统,并为此子系统建立一个图形符号,作为模型来用。
4)模块化、分级式系统设计,Saber允许系统按功能模块分级设计,即顶层系统可以包含若干个按功能划分的子系统,各子系统又可以包含下一层的子系统,以此类推。这种结构为大系统设计分工合作带来了方便。
5)模拟行为模型,对电路在实际应用中的可能遇到的情况,如温度变化及各部件参数漂移等,进行仿真模拟。
Saber的分析功能
Sabe:的分析功能比较强,主要有:直流分析,用于计算设计的工作点;瞬态分析,分析确定系统的时域响应;频响分析,分析系统随频率变化的响应特性;傅里叶和快速傅里叶变换分析,将时域波形变换成频谱;逆快速傅里叶变换分析,将频域波形变换成时域波形;以及蒙特卡洛、噪声等随机分析和应力分析等。
3船舶电力推进系统模块
船舶采用电力推进的型式后,其系统组成与采用常规推进型式的船舶有较大的差别,特别是在电力系统部分,复杂程度加大。因此对整个系统应采取