基于AMESim的燃燃聯(lián)合動力裝置建模與仿真研究.pdf

1、燃燃聯(lián)合動力裝置（COGAG）具有功率大、機動性好、單位重量尺寸小得多等這些特有的優(yōu)勢，越來越得到各國海軍的青睞。但如果直接在實際機組上進行物理試驗，需要消耗大量的人力、物力和財力且無法預測超工況范圍的運行。然而利用計算機仿真技術(shù)建立一個仿真試驗系統(tǒng)，可以掌握和預測它在各種工況下的動態(tài)性能，便于監(jiān)測艦船動力裝置的運行狀態(tài)，保證動力裝置安全、可靠的運行，同時也可以為物理試驗提供必要的補充數(shù)據(jù)。
　　本文的主要任務是建立燃燃聯(lián)合動力裝

2、置仿真試驗系統(tǒng)，對動力裝置的動態(tài)特性展開仿真研究。根據(jù)模塊化的建模方法，對燃燃聯(lián)合動力裝置進行模塊化的劃分，分為三軸燃氣輪機、傳動裝置、推進裝置及船體等模塊。在AMESim仿真平臺上，由各模塊的數(shù)學方程建立其仿真模型。根據(jù)各模塊之間滿足的關(guān)系，將每一模塊連接起來搭建整個動力裝置仿真模型。利用此仿真模型對雙機并車、解列及切換過程進行仿真研究。仿真結(jié)果表明，該仿真模型可較好地模擬實際機組的運行狀態(tài)。
　　其中，在壓氣機及渦輪的建模過程

3、中，對于特性曲線的擬合，本文對比了“神經(jīng)網(wǎng)絡法”及“兩步法”的擬合結(jié)果，由于“神經(jīng)網(wǎng)絡法”帶來更為精確的擬合結(jié)果，本文采用“神經(jīng)網(wǎng)絡法”對特性曲線進行擬合。
　　在SSS離合器建模方面，根據(jù)AMESim軟件的特點，對SSS離合器的螺旋花鍵接觸力的影響、內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的相互作用進行了細致地考慮，對主、從動件和中間件的運動微分方程進行重新推導并建立新的數(shù)學方程，據(jù)此數(shù)學方程建立其仿真模型。
　　為了分析燃機是否在可靠的范圍內(nèi)運行以

4、及是否具有良好的經(jīng)濟性能，本文建立了燃機穩(wěn)態(tài)模型進行模擬。通過與試驗數(shù)據(jù)的對比，說明本文建立的仿真模型可以進行穩(wěn)態(tài)仿真計算，達到仿真精度的要求，且較準確的反映了實際系統(tǒng)的工作特性。
　　為了預知燃機的運行特性，本文建立了燃機動態(tài)模型進行模擬。動態(tài)模型中考慮了比熱及油氣比的變化，這可以看作是對一般仿真模型的修正，將動態(tài)模型中考慮比熱及油氣比變化與未考慮比熱及油氣比變化的計算結(jié)果進行比較，表明經(jīng)過修正后的仿真模型帶來更為精確的仿真結(jié)果