针对目前江河湖泊游船和小型运输船舶采用柴油驱动污染环境以及电动车驱动控制结构复杂和能耗大等问题,本文以小型游船和运输船为对象,研究开发一种结构简单,控制方便的电动船驱动控制系统,再根据船舶运行中不能随意靠岸,遇到故障必须具有早期预警和远程应急处理的需求,将工业中的远程监控系统应用于电动船舶驱动控制,使之具有较高的自我救助能力,从而为电动船舶的商业化应用提供高可靠性和实用性的技术支持。考虑到船舶的应用环境和应用条件,对高可靠性和操作简单,在故障情况下能够自救的高适应性特点,本研究在对比现有各种电力电子技术方案的基础上采用了一种以硬开关加逻辑控制的方案,实现操作简单,可靠性高和具有很强的自救能力的有级调速控制方案,实现了低能耗和控制简单可靠的电动船舶驱动控制系统。通过对嵌入式系统扩展无线通信模块,运用云平台技术实现对电动船舶的远程监控,可以实现在一定区域内对多条运行的船舶的运行数据采集、故障检测和电量计算等信息管理和控制功能。为电动船舶的推广和应用提供了一个整体的解决方案。基于实验室前期相关课题的研究,本文的主要研究内容如下:(1)对直流有刷电动机机械特性和转速控制特性进行分析,从直流有刷电机的结构和工作原理进行分析,根据瞬时状态建立直流电动机的微分方程,得到直流电动机的传递函数,分析对比直流有刷电机串电阻调速和调压调速的优缺点,分析铅酸蓄电池的充放电原理以及失效机理。据此提出本课题研究的控制方法所要解决的问题。(2)对电动船舶的驱动控制系统进行了设计,核心控制方法为基于一种外围的开关电路,通过单片机控制来实现大功率和高可靠性的直流电机调速,成本较低,且对使用环境和电机机械结构没有限制,并且在调速过程中能够实现电池能量均衡,提高电池的利用效率。在MATLAB软件上搭建控制电路模型,进行仿真验证。(3)对STM32控制器无线通信的开发,结合嵌入式技术和物联网技术,使之成为可以接入网络的网关设备。对电动船舶驱动控制系统与远程监控进行软件和硬件的设计,硬件设计包括控制电路、驱动电路、采集电路、保护电路、通信电路等,软件设计包括对电机和蓄电池的数据采集、蓄电池剩余电量估算程序、主程序和中断子程序的设计,以及设计搭建云平台信息传输系统,将网关设备采集到的数据解析封装成MQTT协议,发送至指定的云服务平台端口,上传至云平台数据库中,完成数据的传输。通过云服务平台对数据进行分析处理,通过移动客户端使所需要的数据可以显示在APP界面上,完成数据的远程监控。(4)基于硬件和软件设计,搭建电动船舶驱动控制和远程监控系统测试平台,完成了对电动船舶的驱动控制以及蓄电池的轮换使用系统测试,证明了基于STM32的外围开关网络控制的直流有刷电机调速控制方法的可行性,并使蓄电池组内的电池剩余电量接近,提高了电池组的能量利用率,降低了成本。并且完成了网关设备和云平台的通信测试,验证了网关设备接入网络与通信的可靠性,通过Android技术的开发,完成了基于APP的数据远程监控。