艦船雙柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的建模和仿真.pdf

1、聯(lián)合動(dòng)力裝置是艦船動(dòng)力裝置的重要組成部分。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)展開推進(jìn)系統(tǒng)的智能化研究,可以很好的解決物理實(shí)驗(yàn)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和場(chǎng)地限制等問(wèn)題,并且可以對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行相關(guān)擴(kuò)展,擴(kuò)大其模擬器件的范圍和適用條件。本學(xué)位論文以主機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)中技術(shù)較為復(fù)雜的一種類型——聯(lián)合動(dòng)力裝置推進(jìn)系統(tǒng)為基本研究對(duì)象,運(yùn)用多種手段、多種軟件、多種建模方法展開模擬實(shí)驗(yàn)研究。本論文首先對(duì)聯(lián)合動(dòng)力裝置的類型和原理,以及相關(guān)科研發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了研究,在此基礎(chǔ)上提出了本論文的主要

2、研究?jī)?nèi)容,即并車器件與系統(tǒng)模擬仿真研究。在本實(shí)驗(yàn)室CODAD物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)際基礎(chǔ)上,提出實(shí)驗(yàn)要實(shí)現(xiàn)的三種基本模式,即兩臺(tái)柴油機(jī)單獨(dú)工作模式以及兩臺(tái)柴油機(jī)并車工作模式。并對(duì)并車實(shí)驗(yàn)臺(tái)的功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析。本論文對(duì)CODAD實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的重點(diǎn)器件,包括柴油機(jī)、SSS離合器、并車齒輪箱、調(diào)速器、電渦流測(cè)功器等進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)、外特性和模型原理分析,并針對(duì)柴油機(jī)等器件進(jìn)行了詳細(xì)的子系統(tǒng)數(shù)學(xué)分析,力求模擬數(shù)據(jù)貼近現(xiàn)實(shí)情況。同時(shí)展開對(duì)雙機(jī)并車控制原理

3、的研究,提出了運(yùn)用單調(diào)速器控制的設(shè)計(jì)。在數(shù)學(xué)分析的基礎(chǔ)上,本論文運(yùn)用MATLAB/SIMULINK軟件和AMESim軟件進(jìn)行了模型建立的工作。在充分考慮到模擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值和物理器件的實(shí)際數(shù)據(jù)后,運(yùn)用MATLAB/SIMULINK軟件建立了各個(gè)子系統(tǒng)的模型,以及整體系統(tǒng)模型,并在建立模型的過(guò)程中,對(duì)有關(guān)器件的使用范圍和模擬對(duì)象進(jìn)行了擴(kuò)展,還運(yùn)用AMESim軟件對(duì)柴油機(jī)的振動(dòng)特性進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。在對(duì)模型整體考慮的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了并車控制器模

4、型,以實(shí)現(xiàn)并車模擬實(shí)驗(yàn)各模式切換的順利完成。運(yùn)用MATLAB/SIMULINK軟件建立的模型,進(jìn)行CODAD運(yùn)行仿真,獲得了包括柴油機(jī)單獨(dú)運(yùn)行模式、雙柴油機(jī)并車運(yùn)行模式、雙柴油機(jī)并車異常運(yùn)行模式和雙機(jī)切換模式在內(nèi)的柴油機(jī)和輸出軸的響應(yīng)曲線。對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了較為詳細(xì)的系統(tǒng)分析,所建模型和仿真方法具有較強(qiáng)的科研使用價(jià)值。同時(shí)驗(yàn)證了之前設(shè)計(jì)的并車控制器具有較好的控制作用和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,可以在相應(yīng)領(lǐng)域推廣使用。本論文展開的聯(lián)合動(dòng)力裝置雙機(jī)并車模