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摘要：本文阐述了数字控制技术的原理简介，对船舶电气系统组成介绍进行说明，做出船舶电气系统中数字控制技术的应用分析，希望对我国数字控制技术在船舶电气系统控制应用发展有所帮助。
关键词：数字控制；船舶；电气系统控制
一、数字控制技术的原理简介
船舶电气系统的发展不仅仅对我国船舶技术的发展十分重要，其与我国军事技术的发展也有很大的关系，因此，我们应该积极探究船舶电气系统中数字控制技术的应用，以促进我国商业、交通运输及军事水平的提升。数字控制技术的应用使得船舶电气系统控制过程更加精确，船舶电气系统受到的干扰更小，船舶电气系统的智能化及自动化程度更高，稳定性更好，因此，积极探究数字控制技术在船舶电气系统中的应用十分重要。数字控制技术的核心技术是数字信息化系统，数字控制技术就是利用数字信息化系统实现对各类机械设备的控制。数字信息化系统主要由四部分组成，其分别是监控系统、控制系统、中央处理系统及执行系统。顾名思义，中央控制系统是数字信息化系统的核心部分。中央控制系统对于数字信息化系统的重要性相当于大脑对于人的重要性。数字信息化系统中信息输入端传来的数据信息都是通过中央控制系统进行数据处理的，中央控制系统通过处理数据，得到相应的信息数据，实现对执行系统的控制。数字信息化系统中既有自动化运行系统，又有手动控制系统，手动控制系统与自动控制系统的结合在简化操作的同时也提升了系统的安全性。数字控制系统是目前较为先进的一种机械控制方式，数字控制技术结合了电脑及电子技术与控制理论，数字控制技术的应用代替了传统的人工机械控制，其在降低机械控制成本的同时，也增加了机械控制操作的准确性及工作效率。
数字控制技术是一种通过采用专用计算机并配有接口电路，来实现多台数控设备（多为CNC计算机数控）动作的控制技术。船舶电气系统控制是轮机工程专业中以提高我国船员业务水平为出发点的专业技能。在学科交互式传输领域，涉及船舶电机学、船舶电力拖动和船舶电站管理等多方知识，内容涵盖电磁基本理论、变压器、直流发电机、直流电动机、交流异步电动机、同步发电机、控制电器、电力拖动装置、船舶电站和船舶电力系统等重要电气设备及系统的基本结构、工作原理和运行管理等诸多项目。
二、船舶电气系统组成介绍
船舶电气系统主要由四部分构成，分别是船舶电源装置、电力网、负载及配电装置。船舶电源装置如发电机、蓄电池等能够为电气系统运行提供电源的设备。船舶电源装置具备将机械能装换成电能的性能。船舶的电力网主要是联系船舶的负载与电源，船舶连接负载与电源的所有线路统称为电力网。船舶的电力网可分为五类，是根据船舶电力网连接负载的种类为划分依据，其分别是低压电力网、照明电力网、应急电力网、动力电力网、小应急电力网。船舶的负载就是船舶上的用电设备。根据用电设备的种类不同可以将负载分为四类，分别是动力装置负载，如淡水泵、冷却泵、鼓风机等;夹板机械如起货机、起艇机、绞缆机等;船舱辅机如消防泵、生活用水泵等;机修机械如车床、钻床、盘车机等。船舶的配电装置即是将船舶的发电机所发出的电能，根据各负载的需求合理分配至负载的装置，此外，其还能够对电力网及电力负载进行保护，实现电力分配的同时其还具备电力转换、负载及电气系统控制与检测的功能。船舶的配电系统可以根据配电的对象及范围不同分为五类，分别是应急配电板、动力分配电板、主配电板、蓄电池充放电板、照明分配电板。
三、船舶电气系统中数字控制技术的应用分析
1、船舶电气系统中数字控制系统中的一次性电源应用分析。
船舶电气系统的一次性电源的主要性能就是将其他形式的能量转换成电能，如发电机或原动机等。船舶电气系统的一次性电源有较大的缺陷，就是其电压及电流不够稳定，因此，船舶电气系统必须要设计一个闭环的自动控制系统对其进行自动调节，以降低电压及电流变化对电气系统产生的影响。传统的模拟控制系统中，是利用反馈技术对电质量进行调节的，反馈技术调节过程需要采集与电质量相关的参数，例如，电压、相位、频率。然而这些参数会受到外界环境中许多因素的干扰，因此，反馈技术实现波动电压调节的参数采集过程十分困难。数字控制技术的应用弥补了反馈技术的这种缺陷。数字控制技术将电气系统所需要的所有参数传递至船舶电气系统的核心即中央处理系统，中央控制系统会自动对收集的数据信息进行处理，并通过对执行系统的控制实现整个调控过程。数字控制技术中一次性电源的使用不会出现时间延迟及被干扰的情况，且数字控制技术一次性电源的使用不是基于线性情况基础之上的，数字控制技术中一次性电源的使用能够应对各种情况，针对不同情况的具体情形作出最精确的判断与控制，因此，数字控制技术的一次性电源稳定性更高。
2、船舶电气系统中应用数字控制技术的二次电源应用分析。二次电源主要是实现不同电子设备之间电压转换的设备。船舶电气系统的不同电子设备的工作电压不同，船舶电气系统想要正常运转就必须要设计电气设备的电压转换装置，以保护船舶电气系统中的各个电子设备能够在正常的工作电压之下工作。船舶的性能与电网的质量有很大的关系。特别是军用船舶电网的质量及性能不仅仅影响了船舶的性能，其还对军事船舶在实战中的生存能力及杀伤能力有直接的影响。高质量的船舶电网系统能够使船舶的导航系统及气象监测系统性能更高，船舶在运行过程中发生意外情况的机率将会大大降低。数字控制技术在船舶电气系统中的应用使得其电子设备有了更加稳定的电力系统。数字控制技术不仅能够实现其他形式能源向电能的转换，其转换能量的效率还较高，能源的利用率更大。数字控制技术的使用使得船舶电气系统中的二次电源更加稳定，数字控制技术的应用在船舶电气系统中用一单元控制代替了传统的多单元控制，电气系统的自动化程度更高，控制更加精确，工作效率也更高。此外，船舶电气系统中数字控制技术的应用还使得其对电磁干扰的抵抗能力更强。船舶电气系统的电磁兼容能力是评价船舶电气系统先进程度的重要标识，电磁波也是船舶电气系统工作受到干扰的主要来源，数字控制技术的使用是通过计算机对电气系统进行控制，电气系统控制过程中，都是通过电路实现连接，模拟电路控制，产生的电磁波较少，因此，数字控制技术应用于船舶电气系统中大大降低了电磁干扰对电气系统运行的影响。
四、总结
随着现代科学技术的不断发展，数字控制技术越来越成熟，其已经逐渐应用于各种控制系统中。船舶电气系统的发展十分重要，目前数字控制技术相对较为先进，将数字控制技术应用于船舶电气系统中不仅能够增强电气系统的稳定性，其还能提升电气系统控制的准确性、电气系统的自动化程度及智能化水平，因此，积极研究数字控制技术应用于船舶电气系统中，以帮助船舶电气系统进一步发展十分重要。国内关于基于数字控制技术的船舶电气系统控制的研究中，探寻了船舶自主控制航行的实现实现路径中多功能电气自动化综合系统建立的必要之路。
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