船用电喷主机的数理建模及仿真研究

发布时间：2019-08-06 06:35

【摘要】：当今航海领域,轮机模拟器已被列为海船船员教育培训的必需设备之一,而柴油机模型是轮机模拟器设计、开发的核心之一。现今正在使用的轮机模拟器仿真多以RTA型及MC型传统柴油机为母型机,随着电控柴油机的推广使用,它将作为新一代轮机模拟器的主机。因此,深入研究电喷主机的数理建模、仿真及三维互动,提高模型计算精度和仿真速度,能够为新一代轮机模拟器的研发提供依据。本文以MAN 12K98ME-C型电喷主机为研究对象,首先,分析其电控系统和共轨系统的组成和原理,并介绍了模型边界和建模方法；其次,依据容积法模型的基本原理,按照模块化建模思想建立了主机本体的容积法模型和其共轨系统模型,采用Matlab/Simulink完成系统模型仿真程序的设计,并对不同工况下的仿真结果进行验证；然后,以主机本体和共轨系统的仿真研究为基础,基于.NET平台采用C#编程语言设计系统的人机交互仿真器,实现对主机和其共轨系统的控制以及重要参数的监测；最后,在模型程序实现后,基于虚拟现实平台进行电喷主机的三维互动研究,采用UDP通讯协议实现数据通讯。仿真结果表明本文所建模型对主机和其共轨系统动态性能有较好的预测功能,模型的建立和参数的选择基本正确,所得示功图等曲线与实际规律基本相符,关键参数的仿真结果误差较小,可用于分析和预测电喷主机的特性参数,对主机控制策略的确定、电喷主机初始MAP的制定以及最后参数的标定具有一定的指导意义。本文所建主机本体和共轨系统模型及开发的软件具有良好的仿真精度和实时性,能够满足轮机模拟器的仿真和培训要求,并已运用于轮机模拟器中。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U676.2

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本文编号：2523368