船舶動(dòng)力系統(tǒng)仿真監(jiān)控臺(tái).pdf

1、船舶動(dòng)力系統(tǒng)的仿真與監(jiān)控已經(jīng)成為了現(xiàn)代船舶業(yè)發(fā)展中的一個(gè)重要組成部分,動(dòng)力系統(tǒng)的性能分析與推進(jìn)系統(tǒng)的智能化控制都離不開對(duì)系統(tǒng)的建模與仿真監(jiān)控。本課題設(shè)計(jì)的基于工控機(jī)和多功能板卡的動(dòng)力系統(tǒng)仿真監(jiān)控臺(tái),集信號(hào)的采集、處理、傳輸,模型的仿真計(jì)算與輸出,參數(shù)的儀表、光字牌以及用戶界面的顯示于一體,可以很好的應(yīng)用于船舶動(dòng)力系統(tǒng)模型和硬件信號(hào)之間的通信,以及運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)性能分析和控制策略的改進(jìn)及優(yōu)化等場(chǎng)合,對(duì)于減少柴油機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的實(shí)體實(shí)驗(yàn)中的燃料消耗

2、和污染物排放等各個(gè)方面有著十分重要的意義。
　　仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心是模型,本課題主要是建立動(dòng)力系統(tǒng)中的柴油機(jī)模型。在目前使用較多的各種柴油機(jī)的建模方法中,準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)法模型因?yàn)槟軌蚣骖櫟较到y(tǒng)仿真較高的實(shí)時(shí)性和計(jì)算精度的要求,因而在控制系統(tǒng)的分析場(chǎng)合中應(yīng)用最為廣泛。本課題中也采用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)法,采取對(duì)各種參數(shù)取循環(huán)的時(shí)間平均值的方法建立了柴油機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。模型的建立中,通過對(duì)柴油機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用最小二乘法擬合、建立二維插值表等方法,得到

3、柴油機(jī)模型中的指示熱效率、渦輪增壓器壓氣機(jī)效率、壓比等參數(shù)值,最后采用龍格-庫塔法對(duì)模型的微分方程來進(jìn)行求解。
　　仿真系統(tǒng)的另外一個(gè)重要組成部分是軟件,系統(tǒng)需要用軟件來搭載仿真模型,從而實(shí)現(xiàn)控制模型的仿真計(jì)算、監(jiān)控參數(shù)的虛擬顯示、控制指令的輸入以及信號(hào)的采集等功能,因此對(duì)應(yīng)了主要包括人機(jī)界面模塊和數(shù)據(jù)采集、控制模塊等各外圍模塊的軟件模塊,以及客戶需求的仿真模型與GSE仿真軟件的接口模塊。本課題中主要采用VC6.0來開發(fā)各個(gè)模塊的