船舶分油机系统的数学建模与仿真研究

发布时间：2017-10-06 06:31

  本文关键词：船舶分油机系统的数学建模与仿真研究

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【摘要】：在科学技术飞速发展的今天,船舶航运事业的不断发展,对船舶管理人员的技术水平和设备操作熟练程度提出了更高的要求,加大对管理人员的培训已成为航海界的共识。在实船上培训学员存在很大的局限性,训练过程中可能由于误操作引发事故,且实际培训费用高,人们纷纷把目光转向了仿真系统的研究。目前为数不多的分油机仿真系统大多都以硬件为主,有诸多的不便。因此,设计一套纯软件的分油机仿真系统来培训学员是十分重要的。 本文以COSCO PACIFIC万箱集装箱船的分油机系统为仿真对象,根据分油机的结构和工作原理,利用离心力原理、伯努里方程和能量守恒定律等基本理论建立分油机系统的数学模型：分油机模型、管网模型和EPC50控制模型,并采用C++语言在Visual C++6.0环境下编写程序实现模型功能；再根据实船分油机系统的布局设计船舶燃油分油机、主机滑油分油机、副机滑油分油机和分油机操作系统的虚拟场景,并采用Visual C++6.0设计开发船舶分油机仿真系统界面,再现实际船舶分油机系统结构以及真实的工作过程；利用基于VC++的iPlotX控件设计分油机系统状态参数显示界面,实时显示分油机在不同的工作状态下压力、流量和温度等参数的状态曲线,监测分油机系统的工作过程；操作所建立的分油机仿真系统,模拟分油机各种工况,实现培训学员的目的；该分油机仿真系统能够设置分油机故障条件,模拟故障现象,发出报警,并且可以根据报警内容对故障进行处理,状态参数界面实时显示参数的变化,使学员充分了解故障条件和现象,提高分析处理故障的能力。 本文设计的分油机仿真系统可以使学员不受时间、地点的限制,了解分油机系统的管路布局和分油机结构；通过操作该分油机仿真系统,可以给使用者很大的沉浸感和临场感,熟悉实船环境,达到实际训练的效果；该系统可以模拟故障现象,能够使学员充分的了解故障原因,提高学员的分析处理故障的能力。所建立的仿真系统能够逼真地模拟实船环境,反映真实分油机工作情况,节省了大量的实船试验所需的人力物力开支,能够达到高效培训学员的目的。
【关键词】：船舶分油机 数学模型 系统仿真 EPC50时序控制 VC++
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U664.91
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 选题背景及意义10-11
• 1.2 相关领域研究动态11-12
• 1.3 总体方案与研究内容12-14
• 1.4 论文结构14-15
• 第2章 分油机系统的数学建模15-33
• 2.1 分油机简介15-17
• 2.1.1 分油机基本结构15-16
• 2.1.2 分油机工作原理16-17
• 2.2 建模方法17-18
• 2.3 仿真对象简介18-19
• 2.4 分油机模型19-25
• 2.4.1 分油机分离模型20-21
• 2.4.2 油水分界面模型21-22
• 2.4.3 分油机转速模型22-23
• 2.4.4 分油机电机电流模型23-25
• 2.5 管网模型25-29
• 2.5.1 管道模型25-27
• 2.5.2 阀件模型27
• 2.5.3 供油泵模型27-29
• 2.6 EPC50控制模型29-32
• 2.6.1 时序控制模型29-31
• 2.6.2 EPC50故障报警模型31
• 2.6.3 EPC50界面按钮模型31-32
• 2.7 本章小结32-33
• 第3章 分油机仿真系统的软件设计33-55
• 3.1 分油机仿真系统界面设计33-46
• 3.1.1 燃油分油机系统界面37-39
• 3.1.2 主机滑油分油机系统界面39
• 3.1.3 副机滑油分油机系统界面39-40
• 3.1.4 分油机操作界面40-43
• 3.1.5 分油机系统状态参数显示界面43-46
• 3.2 分油机仿真系统的功能实现46-53
• 3.2.1 分油机模型的实现46-47
• 3.2.2 EPC50控制模型的实现47-53
• 3.3 本章小结53-55
• 第4章 分油机仿真系统的操作与测试55-66
• 4.1 分油机仿真系统操作55-62
• 4.1.1 分油机启动操作55-60
• 4.1.2 分油机分离操作60
• 4.1.3 分油机排渣操作60-61
• 4.1.4 分油机停止操作61-62
• 4.2 分油机仿真系统故障测试62-65
• 4.3 本章小结65-66
• 第5章 总结66-67
• 参考文献67-70
• 攻读学位期间发表论文70-71
• 致谢71

【参考文献】

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本文编号：981238