基于PC机的船舶主机仿真与研究

发布时间：2017-03-24 11:03

  本文关键词：基于PC机的船舶主机仿真与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着电子技术及信息技术的飞速发展及计算机技术的广泛应用,计算机仿真技术的运用日益风行。轮机仿真训练器是计算机仿真技术在航海领域的典型应用,目前己成为培训、考核广大船员的重要手段。其中,船舶主机系统是轮机仿真训练器的一个核心组成部分。 本文依据的机型为广东海事局“海巡31”主机Wartsila8L38B型柴油机,该机型是Wartsila公司推出的一种新型四冲程、废气涡轮增压、中速船用柴油机。本文根据直喷式四冲程柴油机缸内工作过程特点推导出描述柴油机缸内工作过程的数学模型。在柴油机数学模型的基础上,首次建立了基于Simulink的船舶柴油机零维模型,并对其进行仿真,仿真结果与实验结果较为吻合,论证了仿真模型的正确性以及利用Simulink进行柴油机建模与仿真的有效性。 船舶主机系统实时仿真软件EMSimulator的开发过程主要分为三步:首先,利用面向对象的方法将船舶主机系统分为各个实现一定功能的子对象,并用面向对象的Visual C#语言,将各个子对象编制为相应的类,每个类进行封装,各类之间的交互通过外部接口来实现;然后,在可视化的Microsoft Visual C#.Net的编译环境下,以各种图像制作和处理工具为辅助,搭建能够实现多种仿真操作与显示功能的仿真界面;最后利用实时仿真数据库和一些仿真功能,将上述各个类与仿真界面有效的结合,完成仿真软件的制作。
【关键词】：船舶柴油机 主机模拟器 柴油机数学模型 界面设计 控件设计
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U665.2
【目录】：

• 第1章 绪论9-15
• 1.1 选题背景及意义9-11
• 1.2 国内外研究动态11-14
• 1.2.1 建模与仿真的国内外动态11-12
• 1.2.2 轮机仿真训练器的国内外动态12-13
• 1.2.3 国内外建模与仿真和轮机仿真训练器的发展现状分析13-14
• 1.3 本文的主要工作14-15
• 第2章 柴油机工作过程的物理数学模型15-43
• 2.1 Wartsila8L38B型柴油机概况15
• 2.2 Wartsila8L38B型柴油机工作过程的物理模型15-20
• 2.2.1 柴油机工作过程物理模型15-16
• 2.2.2 气缸内工质特性参数计算16-20
• 2.3 Wartsila8L38B型柴油机本体工作过程的数学模型20-38
• 2.3.1 气缸工作过程的数学模型20-25
• 2.3.2 气缸内各阶段的热力过程分析25-28
• 2.3.3 气缸的工作容积28-29
• 2.3.4 气缸周壁的传热29-32
• 2.3.5 燃烧放热率的计算32-35
• 2.3.6 进、排气阀的流量计算35-38
• 2.4 柴油机本体模型计算方法及步骤38-39
• 2.4.1 计算方法38-39
• 2.4.2 计算步长39
• 2.5 Wartsila8L38B型柴油机涡轮增压器模型39-43
• 2.5.1 压气机39-40
• 2.5.2 涡轮40-41
• 2.5.3 转子41
• 2.5.4 扫气箱41
• 2.5.5 排气管41
• 2.5.6 中冷器41-43
• 第3章 基于 Simulink的仿真曲线的实现43-48
• 3.1 Simulink仿真软件介绍43
• 3.2 Simulink中仿真模型的建立43-45
• 3.3 仿真结果及分析45-48
• 第4章 仿真软件系统的设计48-57
• 4.1 仿真软件系统的开发环境48-50
• 4.1.1 选择开发平台48
• 4.1.2 选择开发语言48-50
• 4.2 仿真软件系统的设计方法50-55
• 4.2.1 面向对象的方法50-52
• 4.2.2 UML技术简介52
• 4.2.3 使用 UML对仿真系统界面进行设计52-55
• 4.3 船舶主机系统实时仿真软件系统结构图55-57
• 第5章 综合界面技术及代码实现57-66
• 5.1 界面中控件设计及代码实现57-63
• 5.1.1 自定义控件 UML模型57-60
• 5.1.2 自定义控件代码的实现60-62
• 5.1.3 动态可控控件代码的实现62-63
• 5.2 界面及界面间数据通讯的设计与实现63-66
• 5.2.1 各个界面组织63-64
• 5.2.2 界面间数据通讯程序设计实现64
• 5.2.3 仿真系统中逻辑关系的设计与实现64-66
• 第6章 数据库系统设计66-70
• 6.1 数据库平台选择66
• 6.2 数据库访问技术选择66-67
• 6.3 数据库设计67-70
• 第7章 船舶主机仿真界面的设计70-79
• 7.1 仿真界面设计原则70-71
• 7.2 主要仿真界面71-79
• 第8章 结论与展望79-80
• 参考文献80-82
• 攻读学位期间公开发表论文82-83
• 致谢83-84
• 研究生履历84

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张卫国;自动化机舱操作训练与评估系统的开发[D];大连海事大学;2010年

2 鲍军晖;船舶分油机控制的仿真系统设计与实现[D];华东师范大学;2010年

3 奚旺;基于以太网的分油机控制系统的实现[D];大连海事大学;2011年

4 陈小亮;基于VxWorks的船舶运动半物理仿真系统平台的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2011年

5 张建;船舶阀门遥控及液位遥测仿真系统的设计实现[D];大连海事大学;2007年

6 霍学亮;基于PC机的船舶舵机系统动态仿真研究[D];大连海事大学;2007年

7 黄松华;船舶电力负荷动态分析与设计[D];大连海事大学;2008年

8 臧大伟;船舶转叶式舵机系统仿真与虚拟现实的实现[D];大连海事大学;2008年

9 何法明;船舶操舵仪仿真系统设计与实现[D];大连海事大学;2009年

10 刘向东;船舶液舱管理系统的设计与实现[D];大连海事大学;2009年

  本文关键词：基于PC机的船舶主机仿真与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：265492