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RT-flex主推进装置及其控制系统的仿真与应用研究
| 论文题名： | RT-flex主推进装置及其控制系统的仿真与应用研究 |
| 关键词： | 船用柴油机;主推进装置;控制系统;仿真模型 |
| 摘要： | 轮机模拟器是海事院校和航运公司教学培训的重要设备之一。现有的轮机模拟器主推进装置的主机型号主要为MAN公司的MC和ME型柴油机，控制系统采用AutoChief 4或ACC20等主机遥控系统。随着RT-flex船用柴油机的广泛应用，模拟器培训内容也在不断扩大，同时，主机遥控系统的训练深度也在不断的提高，现有的轮机模拟器已无法满足多机型、多系统的培训要求。为完善现有轮机模拟器功能，实现不同机型、不同遥控系统的动态切换，本文研究并开发了RT-flex柴油主推进装置及其控制系统的仿真训练系统，并将其应用到现有轮机模拟器仿真平台中，具体工作如下： （1）为解决仿真精度和实时性要求之间的矛盾，基于Seiliger热力循环，建立了6RT-flex58T型柴油机循环平均值模型；用模块化建模方法分别建立了废气涡轮增压器、空冷器和ACC20主机遥控系统数学模型；为了实现全工况仿真的要求，基于螺旋桨实验数据，利用回归法建立了定距螺旋桨特性计算模型。 （2）利用VC++编写了计算程序，计算结果表明：Seiliger循环平均值模型的计算量小，计算结果接近台架试验数据，仿真误差小于5%，能够同时满足轮机模拟器的仿真精度和实时性要求；此外，分别对进气温度高、扫气压力低的工况进行了仿真计算，计算结果表明：仿真计算数据能够正确反映柴油机在两种异常工况下的变化规律，模型可用于模拟常见的故障现象。 （3）为了验证柴油机模型的动态特性，引入废气涡轮增压器、主机遥控系统和螺旋桨特性计算模型，并对船机桨配合特性进行了计算，给出了在不同设定转速下的动态仿真结果，并与试航试验数据进行了对比，仿真误差小于5%，模型能够正确反映船机桨配合的变化规律。 （4）设计开发了6RT-flex58T主推进装置及其控制系统的可视化仿真界面，界面包括二维和三维可视化人机交互界面；完成了人机交互界面与仿真模型的数据交互；开发了RT-flex柴油主推进装置及其控制系统的仿真训练系统，并将其融入到现有的轮机仿真平台中，仿真试验表明：界面交互性好，交互功能与实船界面相似，能够满足操作和训练要求。 （5）为实现操作训练的自动化评估，提出并实现了一种基于仿真模型运行状态和参数的自动评估算法；编写了自动评估推理机程序；通过编写典型故障排查试题实例对算法和程序测试，自动评估推理机的评估结果验证了评估算法的可行性和合理性。 |
| 作者： | 孙泽天 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 孙建波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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