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新型船舶柴油主推进遥控仿真系统的研究
| 论文题名： | 新型船舶柴油主推进遥控仿真系统的研究 |
| 关键词： | 仿真系统;二冲程柴油机;船舶推进控制;集装箱船;准稳态建模;数学模型;BP神经网络 |
| 摘要： | 本课题旨在研究和开发一种新型的船舶推进控制仿真系统。首先，以大型集装箱船舶的MAN B&W10L90MC主机为控制对象，应用准稳态建模方法，建立了包含大型低速二冲程柴油机、轴系、螺旋桨和船体动力学特性的实时仿真数学模型；其次，以AutoChief C20主机遥控系统作为研究对象，依据模块化建模思想，建立了主机遥控仿真系统的数学模型，包括主机车钟系统、电子调速器系统、安全保护系统等；第三，采用CAN总线、触摸屏等物理设备，利用视类切换、数据管理等技术，在Microsoft Visual C++6.0环境下开发出包括驾控台、集控室、机旁控制台在内的一整套新型船舶柴油主推进装置遥控仿真系统；最后，作者研究了基于BP神经网络的广义最小方差控制算法，将其引入到船舶柴油机调速系统中，在MATLAB环境中仿真并给出计算结果。 仿真实验表明，建立的船舶推进装置数学模型计算数据与台架试验相比较，模型误差小，数据可信；研制的仿真系统能够模拟船舶主推进装置海上航行操作，实现了主机慢转、正倒车起动、换向、控制位置转换、转速控制、负荷限制、安全保护、参数设置/修改等AutoChief C20遥控系统主要功能，系统集成度高，效果逼真。基于BP神经网络的广义最小方差控制算法与传统PID控制器相比，控制效果较好，为解决在复杂海况下主机转速的大幅波动而出现增压器喘振问题提供了理论参考。 研究开发的新型船舶柴油主推进全功能仿真系统既可作为船舶柴油主机智能控制算法的仿真测试平台，也可成为新型轮机模拟器的主机遥控仿真系统，为在实验室环境下研究船舶主推进系统的先进控制算法和船员培训搭建了良好的平台。 |
| 作者： | 杨杨 |
| 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： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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