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基于虚拟现实的船舶主机遥控系统的仿真
| 论文题名： | 基于虚拟现实的船舶主机遥控系统的仿真 |
| 关键词： | 船舶工程;轮机模拟器;主机遥控系统;虚拟现实技术;三维仿真 |
| 摘要： | 在当今国际贸易中，海上运输业发挥着举足轻重的作用。据统计，国际贸易总运量中80％以上的货物都是利用海上运输完成的，因此，海运服务贸易的发展潜力相当巨大。我国，作为世界上最大的发展中国家，第二大经济实体，海运业迎来了快速发展的良好机遇。海运业的发展离不开大量高素质的船员队伍。轮机模拟器作为航海类院校必须的教学训练设备，已经在船员队伍的教学和培养方面发挥了举足轻重的作用。轮机模拟器给船员提供了不可多得的训练实际操作技能的机会。所以，轮机模拟器的发展是一个国家海运事业发达程度的重要标志。本文在镇江船艇学院船舶仿真系统项目的支持下，对轮机模拟器的最重要的功能-船舶主机遥控仿真系统开展了研究工作，具体的工作如下所述。 本文的仿真对象是大型的集装箱船。为了获取主机运行数据，本文在分析船舶主机遥控操作系统的基础上，建立了船舶主机和遥控操作系统的数学模型，并对船舶主机的数学模型进行了Simulink仿真。仿真结果能够满足轮机模拟器的要求。 为了解决系统实时性和数据存储的问题，本文在船舶主机数学模型完成Simulink仿真后，利用MATLAB\Simulink中代码转换工具，将Simulink中搭建的模型转换为C++代码。并通过进一步开发，实现了实时修改模块的参数，并将该模型产生的数据存入SQL2000数据库中，以供轮机模拟器的其他部分调用。满足轮机模拟器的实时性要求，减轻了编写代码的繁琐，为模拟器的开发带来方便。与传统设计方法相比，具有开发周期短、费用低、效率高的特点。 为了实现操作界面的三维虚拟仿真，采集相关数据，利用3Dmax软件，建立了驾驶台和集控室操作台的三维模型，并对模型进行了贴图，渲染，烘焙处理，使其更为逼真。将所建立的驾驶台和集控室的三维模型导入到Virtools中，通过对Virtools中脚本的编程，实现了三维模型与SQL2000数据库中的互通，实现了备车、起动、转向、停车的基本操作功能，以及模拟各种故障的功能，来满足学员的培训需求。 使用虚拟现实技术开发的轮机模拟器，具有成本低，操作使用简单，用途广，维修保养方便的优点。在航海教育与船员技能训练中，应用越来越广泛。 |
| 作者： | 高德基 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 俞孟蕻 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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