船舶動力系統(tǒng)仿真監(jiān)控臺.pdf

1、船舶動力系統(tǒng)的仿真與監(jiān)控已經(jīng)成為了現(xiàn)代船舶業(yè)發(fā)展中的一個重要組成部分,動力系統(tǒng)的性能分析與推進系統(tǒng)的智能化控制都離不開對系統(tǒng)的建模與仿真監(jiān)控。本課題設計的基于工控機和多功能板卡的動力系統(tǒng)仿真監(jiān)控臺,集信號的采集、處理、傳輸,模型的仿真計算與輸出,參數(shù)的儀表、光字牌以及用戶界面的顯示于一體,可以很好的應用于船舶動力系統(tǒng)模型和硬件信號之間的通信,以及運行時動態(tài)性能分析和控制策略的改進及優(yōu)化等場合,對于減少柴油機動力系統(tǒng)的實體實驗中的燃料消耗

2、和污染物排放等各個方面有著十分重要的意義。
　　仿真系統(tǒng)的基礎和核心是模型,本課題主要是建立動力系統(tǒng)中的柴油機模型。在目前使用較多的各種柴油機的建模方法中,準穩(wěn)態(tài)法模型因為能夠兼顧到系統(tǒng)仿真較高的實時性和計算精度的要求,因而在控制系統(tǒng)的分析場合中應用最為廣泛。本課題中也采用準穩(wěn)態(tài)法,采取對各種參數(shù)取循環(huán)的時間平均值的方法建立了柴油機系統(tǒng)的數(shù)學模型。模型的建立中,通過對柴油機臺架試驗數(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、柴油機模型中的指示熱效率、渦輪增壓器壓氣機效率、壓比等參數(shù)值,最后采用龍格-庫塔法對模型的微分方程來進行求解。
　　仿真系統(tǒng)的另外一個重要組成部分是軟件,系統(tǒng)需要用軟件來搭載仿真模型,從而實現(xiàn)控制模型的仿真計算、監(jiān)控參數(shù)的虛擬顯示、控制指令的輸入以及信號的采集等功能,因此對應了主要包括人機界面模塊和數(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)各個模塊的