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船舶双柴油主机推进自动控制及仿真研究
| 论文题名： | 船舶双柴油主机推进自动控制及仿真研究 |
| 关键词： | 柴-柴联合动力装置;中速柴油机;双机并车;仿真系统;船舶双柴油主机推进;自动控制 |
| 摘要： | 船舶双柴油主机推进装置可满足舰船灵活、机动的操纵要求,提高了推进效率,同时具有良好的使用寿命和经济性,近年来在多种舰船上得到了较为广泛的应用。本文对船舶双柴油主机推进装置进行了建模和仿真研究,并以双主机仿真控制台为实验平台开发了双主机推进控制台仿真系统,完成了以下研究工作。 第一,利用模块化的建模思想,建立了Pielstick中速柴油机、传动装置(离合器和齿轮箱)、轴系、可调螺距螺旋桨及船体的数学模型。 第二,在Matlab/Simulink中建立双螺旋桨柴油机推进装置的仿真模型,并以其中任意一套为CODAD推进装置为例,重点分析了柴油机的负荷限制、并车时的负荷分配及并车控制方法,对舰船的巡航、加速、解列以及回转等几种工况进行仿真研究。 第三,利用Matlab中的RTW工具箱实现了Simulink模型的实时仿真,并引入Matlab引擎接口使VC++能够调用Simulink模型,实现VC++环境下的模型的实时仿真。采用CAN总线通信、数据库等技术,利用VC++实现双主机仿真控制台的数据采集与管理,最终完成了双主机推进控制台仿真系统的开发。 仿真结果表明,双主机推进装置在巡航工况时,主机转速和螺距都能迅速精确地跟随车钟给定信号,在中低速区稳定运行;在加速工况,即双机并车时,重载机会将一部分负荷转移到轻载机上,最后实现负荷均衡分配并能持续高速稳定运行;在双机解列时,能够平稳的将负荷转移到其中一台主机上,不会出现主机飞车或主机过载的现象;在回转工况时,内桨的负荷会增加,外桨的负荷会略减小后再增加,且外桨负荷一直小于内桨负荷。 设计开发的双主机推进控制台仿真系统能够实现舰船的全速倒车到全速正车的仿真,为在实验室环境下对双柴油主机推进装置的仿真研究及仿真系统的开发奠定了良好的基础。 |
| 作者： | 郝思佳 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 郭晨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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