Matlab/Simulink仿真技术在舰船推进装置中的应用

采用Simulink软件构建舰船用柴油机及其控制系统模型和仿真,很好地解决了柴油机双机并车运行过程中关键性问题:功率分配问题;对柴燃联合推进装置进行实时仿真,动态、实时地模拟推进装置的工作过程,为设计和优化提供了重要的依据。     

船用柴油主机动态调速过程仿真与监控研究

以6L80MC柴油机和DGS-8800电子调速器为对象,建立了柴油机传递函数模型和调速器模型,在此基础上,采用MINIS通用仿真支撑平台和Intouch工控组态软件,在全PC环境下,建立了柴油机动态调速过程的仿真以及柴油机系统状态参数监测和操作控制系统.     

船用中速柴油机电子调速系统硬件在环仿真试验平台研制

以某型船用中速柴油机电子调速系统为对象,研制船用中速柴油机电子调速系统硬件在环仿真试验平台,主要包括电子调速系统执行机构试验台的搭建,柴油机实时仿真模型的建立,电子调速系统控制策略快速控制原型的实现。。利用硬件在环仿真试验平台进行调速器执行机构动态特性分析、电子调速系统起动与调速等功能验证,试验结果表明硬件在环仿真试验为研究电子调速系统控制策略和测试执行机构特性提供了良好的试验研究条件。     

基于柴-柴联合推进系统的动态特性仿真

以理清船、机、桨参数匹配对船舶推进系统动态特性的影响为目标,为后期系统优化改进提供理论依据,建立了柴油机、齿轮箱、轴系、调距桨等子系统的数学模型,利用Simulink核心组件搭建了推进系统网络层级构架并进行了模拟计算,分析了冷、热机工况下推进系统的动态加、减速特性并进行了仿真优化。结果表明,推进系统在热机减速、冷机加速、冷机减速工况下航速变化平稳,主机运行状况理想。在热机加速工况下,由于加速度达到最大时存在转速振荡调整,易导致主机出现超负荷现象。通过合理地匹配加速过程调节时间可以避免此问题,优化推进系统的动态性能。     

船舶电站负荷扰动下动态建模与仿真

船舶电站受到大扰动后,系统的结构或参数将发生较大的变化。本文设计并建立了电站柴油机系统、负载静态和动态计算、发电机及励磁调节系统的数学模型;依据有限容积法模型建立了电站柴油机仿真的实时算法,从恒定阻抗法、电动机机电暂态过程动态特性、负荷的静态特性三方面对船舶电站负荷进行归类计算,提高了负荷的动态和静态仿真性能;励磁系统采用三阶模型进行建模。通过matlab/SIMULINK进行了系统的稳态和暂态仿真建模,并用Visual Basic语言在Windows 2000操作系统上开发了仿真模型的算法和人机对话界面系统。     

柴油机双脉冲调速器的仿真研究

船舶电站频率的稳定性主要取决于柴油机调速系统的转速响应特性，为了提高柴油机调速系统的动态精度。本文采用了双脉冲调速器，建立了柴油机双脉调速系统的数学模型，并对其进行了计算机仿真研究。计算机仿真实验结果表明，双脉冲调速器能够有效地提高调速系统精度和抑制负荷扰动的能力。     

船用电控柴油机燃油共轨系统与轨压力仿真

以7RT-Flex60C船用柴油机燃油共轨系统为仿真对象,设计系统各组成部件数学模型,采用矩阵实验室/动态仿真模块(Matlab/Simulink)搭建该系统仿真模型.通过对仿真数据与台架试验数据进行对比,验证模型准确、有效.在此基础上,利用所搭建的仿真模型分析燃油共轨压力、喷油量和共轨管容积对共轨管轨压力波动产生的影响,获得了令人满意的仿真效果.仿真结果可为船用电控柴油机燃油共轨系统的设计、优化以及柴油机的日常管理提供参考.     

四冲程船用柴油机的建模和实时仿真

根据准稳态的概念，在充分多的试验数据的基础上，结合工作原理建立了适用于实时仿真的四冲程船用柴油机推进装置的多阶非线性动态模型。这种模型能反映柴油机内部各参数，精度较高，计算工作量适中。     

基于MATLAB/SIMULINK的船舶喷水推进仿真研究

船舶喷水推进的仿真是研究喷水推进系统动态性能的重要手段.文章介绍了船舶喷水推进系统数学模型的建立方法,以及基于MATLAB/SIMULINK开发的动态仿真平台,验证了仿真模型的正确性,并给出了几种典型工况下喷水推进系统动态性能的仿真结果.     

大型低速船用智能柴油机燃油共轨喷射系统的建模与动态仿真

以7RT-flex60C船用智能柴油机为仿真对象,基于该型号柴油机燃油共轨喷射系统的结构特点及各组成部件的液力连接关系,建立该系统各部件的数学模型;采用模块化的设计方式搭建燃油共轨喷射系统Matlab/Simulink仿真模型.仿真结果表明,模型具有较好的准确性和动态特性,可用于船用智能柴油机燃油共轨喷射系统的设计、优化及仿真.     

船用电控型柴油机的最新技术进展

本文介绍了电控型柴油机的概念,主要以ME型电控柴油机为例介绍其结构特点,通过与传统型柴油机在性能和结构上的比较,介绍了电控型柴油机的优点.并且与RT-flex型电控柴油机进行了比较和分析.     

船舶柴油机修理数据库系统开发

利用Access作为后端数据库,以Visual Basic为数据库应用程序开发平台,开发柴油机修理数据库系统。柴油机的修理即对数据和故障的分析,该系统为柴油机修理提供各种型号柴油机的标准数据和测量数据的查询、输入、分析和存档等功能,而且为各种柴油机修理故障进行总结。该软件为柴油机的修理提供一个专业化平台,用户可以根据需要,不断丰富补充柴油机的型号及事故案例等。并且开发齿轮参数的计算功能。主要介绍该软件的开发原因、柴油机修理数据分析、数据库的连接、应用程序窗体的制作及参数计算等开发设计过程。     

PA6舰用主柴油机爆燃分析及修理范围确定

针对PA6舰用主柴油机发生的柴油机爆燃故障,从理论上分析了故障原因,给出了柴油机修理范围,保证了柴油机修复后的可靠性。     

基于SPA的船用柴油机热工故障诊断研究

船用柴油机热工参数蕴含着大量的故障信息,外界干扰小,诊断范围广,具有很好的诊断价值。本文将集对分析应用到柴油机热工故障诊断当中,介绍了集对分析(SPA)的基本理论,在此基础上,建立了基于SPA的柴油机热工故障诊断模型。再利用4190型船用中速柴油机AVL BOOST工作过程仿真模型,进行故障仿真计算,提取了13类热工参数进行分析,获取了基准故障集和待检工作状态集,验证了模型的准确性;同时证明了集对分析在柴油机故障诊断中的可行性,为柴油机故障监测和诊断提供了新方法。     

船用发电柴油机排气温度过高故障判断及处理

大型老旧船上的发电柴油机排气温度过高是有代表性的频发故障之一,不仅影响柴油机运行的可靠性和安全性,而且大大降低了船舶营运燃油的经济性。利用故障因素排查法,找出轮机发电柴油机故障检测手册中未提及的故障因素,修复后的发电柴油机其功率较检测手册中的传统修复方法提高了约35%。     

船用柴油机与燃气轮机动力装置的可靠性对比分析

从关键零部件数量、零部件制造材料、零部件工作条件和部件冗余数量角度,分别对船用柴油机和燃气轮机动力装置的不可靠度进行计算和对比分析。结果表明,柴油机动力装置包含的部件数量大,而燃气轮机动力装置结构相对简单,其结构可靠性高于柴油机动力装置。但对于多缸柴油机来说,由于冗余部件和冗余辅机系统的存在,柴油机动力装置的整体运行可靠性高于燃气轮机动力装置,说明柴油机动力装置的冗余部件对其运行可靠性非常重要。     

泥泵驱动方式、齿轮箱配置及负荷控制对泥泵特性的影响

柴油机和变频电机工作特性不同，造成实际泥泵特性曲线存在差别。分析柴油机和变频电机的设备特性，并研究变频电机驱动、柴油机单速比齿轮箱及多速比齿轮箱驱动、柴油机功率受限驱动等对泥泵性能的影响，从传动效率、调速范围、经济性及对各输送工况的适应性方面进行对比分析。结果表明，柴油机驱动的传动效率比变频电机驱动更高，变频电机驱动的调速范围比柴油机驱动更宽，中等排距工况时柴油机能提供更大的功率，变频电机驱动系统的复杂程度、初始投资、能量利用率、安全性均较高。     

波浪载荷对船舶柴油机振动的影响研究

为避免波浪载荷对柴油机运行造成安全性的影响,本文利用 AQWA软件计算波浪的动压力,采用APDL语言编写加载程序实行波浪载荷对船体的自动施加,研究在不同波浪高的情况下,柴油机受波浪载荷的谐响应作用。研究结果表明,如果激励频率过小,柴油机的振幅和应力都较大,发生共振作用,柴油机动力特性就会减弱,导致柴油机运行不稳定;如果激励频率过大,柴油机的振幅和应力会在极小值附近来回摆动,这样容易对柴油机整体造成简谐力的作用,柴油机会发生疲劳破坏。     

6L16/24型柴油机振动噪声预测研究

柴油机声振特性的研究已经成为现代柴油机技术的一个重要研究方向,在设计阶段了解和掌握柴油机振动噪声性能,基于仿真模型进行整机振动响应分析和噪声预测,对确保柴油机产品满足日益严格的振动噪声要求,提高其产品竞争力,具有十分重要的意义。以6L16/24型柴油机为研究对象,利用有限元/边界元方法对其声振特性进行了数值仿真.     

基于复合通道的SAL-10型机旁监控箱设计

SAL-10型机旁监控箱是以XILINX公司的XC3S500E-FG320 FPGA微处理芯片为核心组成的一个智能化监控控制系统,能够实现对柴油机进行较复杂的逻辑控制以及对柴油机全部参数的监测功能.配套的人机交互界面不仅可以实现对机旁监控箱的各类参数属性进行在线设置等基本功能,而且对界面的外观和可操作性进行了人性化的设计.针对不同柴油机测点要求的不同,采用了复合通道设计.无论各种类型参数的数量多少,只要柴油机总测点数小于采集通道数,就能满足监测全部参数的要求.