船用燃油系统及其控制设备的建模与仿真研究
发布时间：2022-10-19 08:21
船舶燃油系统是确保船舶安全航行的重要动力管路系统之一。实践表明,船员因对燃油系统进行的误操作造成停航、机损事故屡见不鲜。船舶燃油仿真培训系统是轮机仿真训练系统的重要组成部分之一。在现有的轮机仿真训练系统中,燃油系统的仿真模型存在过于简化的情况,仅能满足基本操作训练功能,无法满足故障排查和应急处理等更深层次的训练和培训任务,因此,完善现有燃油仿真模型,开发功能完善的燃油仿真训练系统迫在眉睫。针对现有燃油仿真训练系统的不足,论文对燃油系统及其控制设备的数学建模和仿真进行了比较深入的研究,主要完成了以下工作:首先,针对某万箱集装箱船燃油系统的组成和特点,建立了燃油系统的加装、存储、驳运和供给管路、油泵、油柜、自清滤器及粘度控制设备数学模型;利用VC++完成了模型计算程序;通过对所建立的数学模型的计算,得到了燃油系统各运行参数;将计算结果与航行实验数据进行对比,仿真误差小于5%,表明仿真模型能够正确反映燃油系统的稳态和动态特性,可以满足仿真训练的精度要求。其次,在前期工作的基础上,将仿真模型以动态链接库的形式融入到现有的轮机仿真平台中;利用VC++开发了包括加装、存储、驳运和供给管路、油泵、油...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国内外建模与仿真研究动态
1.2.2 国内外轮机仿真训练器发展现状
1.2.3 燃油仿真系统发展现状
1.2.4 国内外燃油粘度控制系统发展现状
1.3 本文主要研究内容
2 燃油系统的数学建模
2.1 燃油系统组成及工作原理
2.2 管路模型
2.3 油泵模型
2.4 油柜模型
2.5 混油桶模型
2.6 滤器模型
2.7 自清滤器模型
2.8 燃油粘度控制系统的数学建模
2.8.1 蒸汽调节阀模型
2.8.2 加热器模型
2.8.3 测粘计模型
2.8.4 粘度PID控制器
2.9 本章小结
3 计算程序及计算结果
3.1 管网求解算法
3.2 仿真结果分析
3.2.1 管网仿真结果分析
3.2.2 粘度控制器仿真结果分析
3.3 本章小结
4 燃油仿真训练系统的实现
4.1 PROSIMS仿真平台概述
4.2 燃油仿真系统的程序实现
4.2.1 算法的程序实现
4.2.2 界面的程序实现
4.3 本章小结
5 燃油仿真系统在智能考试系统中的应用
5.1 故障仿真的实现
5.2 自动评估算法
5.2.1 结束检测算法
5.2.2 实时检测算法
5.2.3 条件检测算法
5.3 考试试题的编写及操作
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Optimization of causative factors using logistic regression and artificial neural network models for landslide susceptibility assessment in Ujung Loe Watershed, South Sulawesi Indonesia[J]. Andang Suryana SOMA,Tetsuya KUBOTA,Hideaki MIZUNO. Journal of Mountain Science. 2019(02)
[2]浅谈新工科背景下学生复杂工程问题能力的培养——以《流体力学与流体传动》课程为例[J]. 毛文贵,卿上乐,李建华. 教育教学论坛. 2019(04)
[3]典型机舱1301灭火系统管网流速及浓度分布仿真计算[J]. 严震海,胡洋洋,武红梅,杨满江. 船海工程. 2018(06)
[4]船舶柴油机燃油系统的建模与仿真研究[J]. 夏志元. 内燃机与配件. 2017(11)
[5]关于现代船舶轮机模拟器的技术应用思考[J]. 王雅涛. 现代制造技术与装备. 2017(04)
[6]船舶机舱三维视景仿真系统的应用与发展[J]. 沈浩生,张均东,曹辉,冯景. 中国水运(下半月). 2016(06)
[7]基于模糊综合评判的轮机模拟器智能评估系统[J]. 曹辉,马玉鑫,贾宝柱. 大连海事大学学报. 2015(01)
[8]新型轮机仿真平台实操考试自动评估算法[J]. 张巧芬,孙建波,史成军,孙才勤. 哈尔滨工程大学学报. 2014(06)
[9]关于推进海船船员适任评估考试客观化的若干思考[J]. 田晓. 中国水运(下半月). 2014(01)
[10]轮机模拟器考核自动评分算法研究[J]. 聂伟,巫影,胡大斌,李玉东. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(04)
博士论文
[1]船舶机舱协作式模拟训练智能评价方法研究[D]. 段尊雷.大连海事大学 2017
[2]视景仿真技术在轮机模拟器中的应用研究[D]. 曾鸿.大连海事大学 2012
[3]轮机模拟器6S60MC柴油主机仿真系统与故障模拟[D]. 彭水生.大连海事大学 2000
硕士论文
[1]基于神经网络的船舶燃油系统故障诊断研究[D]. 张华东.大连海事大学 2013
[2]虚拟现实技术在轮机模拟器中的应用[D]. 侯思娟.江苏科技大学 2013
[3]船舶燃油供给系统故障诊断研究[D]. 于洪波.大连海事大学 2012
[4]船舶燃油输送系统管网仿真平台设计与开发[D]. 李力.华中科技大学 2012
[5]WEB3D虚拟现实技术在轮机模拟器中的应用研究[D]. 胡琦.华东师范大学 2011
[6]海船船员轮机智能考试系统的研究与开发[D]. 张欢.大连海事大学 2010
[7]基于滑模理论的燃油粘温控制系统的研究[D]. 刘转照.大连海事大学 2010
[8]船舶燃油供给系统设计与实现[D]. 姜瑞政.大连海事大学 2009
[9]船舶柴油机燃油系统的建模与仿真研究[D]. 潘瑞.大连海事大学 2008
[10]船舶主动力装置训练系统建模与仿真研究[D]. 王天昌.大连海事大学 2008
本文编号：3693025
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国内外建模与仿真研究动态
1.2.2 国内外轮机仿真训练器发展现状
1.2.3 燃油仿真系统发展现状
1.2.4 国内外燃油粘度控制系统发展现状
1.3 本文主要研究内容
2 燃油系统的数学建模
2.1 燃油系统组成及工作原理
2.2 管路模型
2.3 油泵模型
2.4 油柜模型
2.5 混油桶模型
2.6 滤器模型
2.7 自清滤器模型
2.8 燃油粘度控制系统的数学建模
2.8.1 蒸汽调节阀模型
2.8.2 加热器模型
2.8.3 测粘计模型
2.8.4 粘度PID控制器
2.9 本章小结
3 计算程序及计算结果
3.1 管网求解算法
3.2 仿真结果分析
3.2.1 管网仿真结果分析
3.2.2 粘度控制器仿真结果分析
3.3 本章小结
4 燃油仿真训练系统的实现
4.1 PROSIMS仿真平台概述
4.2 燃油仿真系统的程序实现
4.2.1 算法的程序实现
4.2.2 界面的程序实现
4.3 本章小结
5 燃油仿真系统在智能考试系统中的应用
5.1 故障仿真的实现
5.2 自动评估算法
5.2.1 结束检测算法
5.2.2 实时检测算法
5.2.3 条件检测算法
5.3 考试试题的编写及操作
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Optimization of causative factors using logistic regression and artificial neural network models for landslide susceptibility assessment in Ujung Loe Watershed, South Sulawesi Indonesia[J]. Andang Suryana SOMA,Tetsuya KUBOTA,Hideaki MIZUNO. Journal of Mountain Science. 2019(02)
[2]浅谈新工科背景下学生复杂工程问题能力的培养——以《流体力学与流体传动》课程为例[J]. 毛文贵,卿上乐,李建华. 教育教学论坛. 2019(04)
[3]典型机舱1301灭火系统管网流速及浓度分布仿真计算[J]. 严震海,胡洋洋,武红梅,杨满江. 船海工程. 2018(06)
[4]船舶柴油机燃油系统的建模与仿真研究[J]. 夏志元. 内燃机与配件. 2017(11)
[5]关于现代船舶轮机模拟器的技术应用思考[J]. 王雅涛. 现代制造技术与装备. 2017(04)
[6]船舶机舱三维视景仿真系统的应用与发展[J]. 沈浩生,张均东,曹辉,冯景. 中国水运(下半月). 2016(06)
[7]基于模糊综合评判的轮机模拟器智能评估系统[J]. 曹辉,马玉鑫,贾宝柱. 大连海事大学学报. 2015(01)
[8]新型轮机仿真平台实操考试自动评估算法[J]. 张巧芬,孙建波,史成军,孙才勤. 哈尔滨工程大学学报. 2014(06)
[9]关于推进海船船员适任评估考试客观化的若干思考[J]. 田晓. 中国水运(下半月). 2014(01)
[10]轮机模拟器考核自动评分算法研究[J]. 聂伟,巫影,胡大斌,李玉东. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(04)
博士论文
[1]船舶机舱协作式模拟训练智能评价方法研究[D]. 段尊雷.大连海事大学 2017
[2]视景仿真技术在轮机模拟器中的应用研究[D]. 曾鸿.大连海事大学 2012
[3]轮机模拟器6S60MC柴油主机仿真系统与故障模拟[D]. 彭水生.大连海事大学 2000
硕士论文
[1]基于神经网络的船舶燃油系统故障诊断研究[D]. 张华东.大连海事大学 2013
[2]虚拟现实技术在轮机模拟器中的应用[D]. 侯思娟.江苏科技大学 2013
[3]船舶燃油供给系统故障诊断研究[D]. 于洪波.大连海事大学 2012
[4]船舶燃油输送系统管网仿真平台设计与开发[D]. 李力.华中科技大学 2012
[5]WEB3D虚拟现实技术在轮机模拟器中的应用研究[D]. 胡琦.华东师范大学 2011
[6]海船船员轮机智能考试系统的研究与开发[D]. 张欢.大连海事大学 2010
[7]基于滑模理论的燃油粘温控制系统的研究[D]. 刘转照.大连海事大学 2010
[8]船舶燃油供给系统设计与实现[D]. 姜瑞政.大连海事大学 2009
[9]船舶柴油机燃油系统的建模与仿真研究[D]. 潘瑞.大连海事大学 2008
[10]船舶主动力装置训练系统建模与仿真研究[D]. 王天昌.大连海事大学 2008
本文编号：3693025
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