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船舶分油机系统的数学建模与仿真研究
| 论文题名： | 船舶分油机系统的数学建模与仿真研究 |
| 关键词： | 船舶分油机;数学模型;时序控制;布局设计;仿真系统;虚拟场景 |
| 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。 |
| 作者： | 王诗文 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 沈智鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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