摘要: |
随着电子技术、信息技术及计算机技术的飞速发展,计算机仿真技术已经广泛应用于电力、核能、航海、航天等各个领域。船舶仿真是计算机仿真技术在航海领域的典型应用,目前已成为辅助船舶设计、实船运行模拟的有效手段。本课题主要是以船舶电力推进系统为研究对象,进行半实物在环的建模,准确的仿真船舶航行时推进电机和螺旋桨的工作特性。
本文首先对船舶电力推进技术的国内外发展现状进行了简单介绍,继而对电力推进系统体系结构和运行模式进行了详细的研究。根据半实物在环电力推进仿真系统的结构与功能特点,采用模块化的方法将电力推进系统分为两个不同的子系统模块——推进电机模块、螺旋桨特性模块,完成系统的建模工作,包括推进电机模型、螺旋桨推力和扭矩模型、推进系统加速模型和船舶加速模型等。在上述分析讨论的基础上,分别将所分析归纳出的子系统数学模型建立系统仿真模型,设计了船机桨关系框图。
最后在各子系统仿真模型的基础上,整合出整个半实物在环电力推进系统的仿真模型。采用样条插值、四阶龙格-库塔等算法实现模型解算,开发基于PC-Based结构的半实物在环仿真系统的仿真控制软件。
本仿真系统同时对船舶航行时的航速、电机转速、螺旋桨转速等数据进行了同步显示,便于实时分析电力推进系统的运行工况。 |