电力推进系统不同于内燃机直接带动螺旋桨的机械推进系统，它是一种利用电力带动螺旋桨的推进方式。电力推进系统具有控制系统简单、操纵性能好、效率高、污染小等优势，已经成为当前的研究热点，我国电力推进技术的研究工作刚刚开始，处于起步阶段，而发达国家的电力推进技术已在舰船中广泛应用，其技术居于世界领先水平，因此加快我国电力推进系统的建模与分析工作具有非常重要的意义。本课题采用PSCAD仿真软件对电力推进系统的各个模块分析与建模，最终组成完整的系统并进行初步仿真研究。本课题以PSCAD为仿真软件，采用模块化思想，将电力推进系统划分为原动机及其调速系统、发电机及其励磁系统、推进电机及其变频控制系统、螺旋桨等模块，分析各模块的数学模型与工作原理。在PSCAD环境下建立了原动机Woodward调速系统，根据IEEE Std421.5-2005标准分析发电机励磁系统，将两系统构成发电机组模型，对发电机组模型进行突加、突卸负载试验，通过观察系统瞬时调速率、电压调整率及稳定时间等指标验证了模型的合理性。分析同步电机矢量控制方法基本思想，搭建了推进电机矢量控制系统仿真模型，针对传统控制器的不足提出用新型单神经元控制器取代传统控制器，分析单神经元自适应PID控制器的工作原理与程序流程，用MATLAB实现单神经元控制器，在PSCAD中创建接口元件，实现与MATLAB的联合仿真，调用MATLAB实现单神经元控制器功能并观察控制效果，仿真结果表明单神经元控制器控制效果较好。详细分析螺旋桨数学模型，拟合螺旋桨工作特性曲线，在PSCAD环境下用FORTRAN语言实现螺旋桨的各个模块，并根据船桨运动方程组成完整的螺旋桨模型，将其作为推进电机的负载并进行启动实验，分析模型的有效性。将建立的各个模型组成单机单桨系统与双机双桨系统，对单机单桨系统进行启动、停车、倒航等典型工况的实验，分析直接操作与分级操作这两种操作方式对系统的影响。分析双机双桨系统的结构，设置六个故障点并用FORTRAN语言建立故障控制模块，对双机双桨系统进行三相短路典型故障的实验，模拟系统故障后推进电机的变化过程，分析系统的可重构性。分析系统并联运行的情况，并与单独运行情况作比较，最后分析系统多种负荷的情况，模拟加载与卸载过程。为便于建模与分析，电力推进系统中的各个模块在建模过程中都存在一些程度的简化，但建立的仿真系统在一定程度上能模拟实际系统的运行状况，具有一定的应用价值，可以作为后续研究工作的基础。