摘要: |
船舶制冷装置是远洋及沿海船舶上非常重要的辅助设备。学员通过在仿真模拟器上的训练,能提高学员的实际操作技能和分析故障的能力,同时大大减少实际设备的磨损。研发高性能的兼科学研究、工程设计论证与教学训练功能为一体的船舶制冷系统仿真器具有重要的现实意义。
首先综述了国内外船舶制冷仿真模拟器的发展现状,分析论证了计算机软件模拟的优势,遵循精简方便的原则,设计开发了一套基于PC机的船舶制冷仿真软件系统。该套仿真软件系统非常适合学员自学,是一套很好的教学工具。
以第五代集装箱船“COSCO ROTTERDAM”船舶制冷装置为仿真对象,基于MATLAB/Simulink的建模与仿真环境,建立了船舶制冷装置数学模型,实现动态系统仿真。建立的数学模型主要分为两大类:一类是动态数学模型,用来模拟制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、冷库及其附属设备和系统状态变化过程的数学模型;另一类是逻辑和控制的数学模型,用来模拟船舶制冷装置保护、报警、操作和逻辑控制的数学模型。该仿真系统利用MATLAB/Simulink实现编程仿真,使用图形用户界面工具(GUI)设计仿真界面。用户只要操作界面上相应的按扭就可进行船舶制冷装置的相关操作,实现装置的实际特性。
通过设置七个冷库的制冷、加热、融霜等三种工况进行仿真,对仿真结果进行分析,并与实船数据进行对比,证明基于MATLAB的船舶制冷装置动态仿真是可行的,所建立的船舶制冷装置的各部件模型和系统模型是准确的和可信的。本系统具有很强的扩展性、很高的技术可行性和经济可行性。 |