前言

随着我国航运与造船事业的飞速发展，一个航运与造船大国如何发展为航运与造船强国成为关心远洋运输与船舶领域发展的广大高校师生与科技工作者思考的热点问题。要实现这个转变，需要有知识创新，需要有相关理论与技术的有力支撑，需要培养一批具有良好船舶电力系统理论与专业技术的人才，需要他们为之进行努力与奋斗。目前，海洋船舶的吨位越来越大，尤其是电力推进船舶已开始实质性应用，船舶电力系统的内容因涉及船舶主动力系统，成为海洋船舶最重要的系统之一。船舶电力系统建模与控制是电力系统及其相关理论与技术的一部分，对于远洋运输船舶这样的海上独立与按需移动的交通工具，船舶电力系统分布在一个移动与狭小的空间内，电气设备密度高；船舶电力系统与陆用无穷大电网相比，系统的容量小，但作为单个移动体，船舶电力系统的容量是已知系统中最大的；船舶电力系统的特性与陆用无穷大电网有明显不同，很多方面不能用无穷大系统进行描述，有其固有的运行特点。船舶电力系统的建模、特性分析与控制是深入研究船舶电力系统的基础，非常值得研究。由于船舶工业环境恶劣，使得船舶电力系统的电能质量问题越来越成为许多研究者关心的问题。

本书从船舶电力系统的基本概念与工作原理出发，介绍了船舶电力系统的结构、机理建模、非线性建模与神经网络建模方法；分析了船舶电力系统的特性，深入分析了船舶电力系统的混沌与随机分形特性。在船舶电力系统控制方面，以船用柴油发电机组控制为重点，首先介绍了常用的控制方法，对柴油发电机形成的船舶电力系统的电压与频率的控制原理进行了论述；然后重点论述了船用发电机组的人工神经网络控制方法。电能质量方面，重点论述了船舶电力系统电能质量参数的测量方法与测量系统，论述了船舶电力系统电能质量的改善方法，针对船级社对船舶电力系统电能质量测量与控制的相关规范进行了介绍。

为提高远洋运输船舶电气/轮机工程人员的技术素质，世界海事组织要求运用船舶自动化电站模拟器进行船舶电气/轮机工程人员的技术培训。运用模拟器进行船舶自动化电站专业知识与技术培训具有教学效率高和成本低的优点。因此，船舶自动化电站系统仿真装置（模拟器）研究成为国际国内相关行业研究的一个热点。作为船舶电力系统建模与控制的目的之一，最后论述了开发实现船舶自动化电站系统仿真装置的一种方法。

本书的第1～6章，以及第10章由施伟锋教授撰写，第7～9章由许晓彦教授撰写。博士后燕存良、博士生周左晗、硕士生丁立刚、杨建敏和梁璟旻老师参与了本书的部分编写工作。

本书获得上海市教育委员会科研创新（重点）项目（12ZZ155）、上海海事大学研究生教材建设项目、上海市教育委员会重点学科“港航电力传动与控制工程（J50602）”的资助，在此一并表示感谢。

限于作者的水平，书中难免有不当之处，欢迎各位专家批评指正。

作者
2011年12月