基于SimulationX的船用大功率CCG传动系统仿真

采用SimulationX仿真平台对大功率舰船所采用的四机两轴CCG传动进行系统仿真分析研究。针对四机两轴CCG传动形式,建立传动系统的各个仿真子模型,经过封装组合形成完整的系统仿真模型。通过仿真计算结果与试验数据的对比,证明本文中传动系统的仿真建模方法及系统模型的有效性与正确性。     

齿轮传动系统动态特性研究与仿真

为设计出高效、高质量齿轮传动系统,通过采用集中质量法建立单对直齿渐开线圆柱齿轮动力学模型.利用三维CAD设计软件UG建立齿轮传动系统的实体模型并用大型动力学仿真软件ADAMS建立齿轮系统虚拟样机模型,对齿轮传动系统进行动态仿真,得到动态特性曲线,并对结果进行分析,深入研究齿轮传动系统动态特性.     

考虑可变刚度的CST齿轮传动刚柔耦合动力学研究

可控软启动齿轮传动系统的稳定运行能够有效保障船用电机启动的安全运行.为提高可变刚度对可控软启动齿轮传动性能的效果,以齿轮传动系统作为研究对象,应用ADAMS仿真软件建立刚柔耦合模型,并进行动力学特性分析.获得各级传动角速度曲线,将刚性体与柔性体角速度曲线进行对比,可以看出柔性化后曲线产生明显波动,刚柔耦合仿真结果与理论计算误差范围在5%以内,验证了模型的正确性.齿轮时变啮合刚度对传动系统的影响较大,通过改变不同的啮合刚度,齿轮啮合力波动明显,局部陡峭曲线的出现频率增加.     

考虑可变刚度的CST齿轮传动刚柔耦合动力学研究

可控软启动齿轮传动系统的稳定运行能够有效保障船用电机启动的安全运行。为提高可变刚度对可控软启动齿轮传动性能的效果,以齿轮传动系统作为研究对象,应用ADAMS仿真软件建立刚柔耦合模型,并进行动力学特性分析。获得各级传动角速度曲线,将刚性体与柔性体角速度曲线进行对比,可以看出柔性化后曲线产生明显波动,刚柔耦合仿真结果与理论计算误差范围在5%以内,验证了模型的正确性。齿轮时变啮合刚度对传动系统的影响较大,通过改变不同的啮合刚度,齿轮啮合力波动明显,局部陡峭曲线的出现频率增加。     

感应电动机伺服传动系统的鲁棒二自由度控制

本文提出一种感应电动机伺服传动系统的鲁棒二自由度（２ＤＯＦ）位置控制器。首先实现基于ＤＳＰ的间接场定向感应电动机伺服传动系统并建立标称情况下的动态模型。根据该模型，对２ＤＯＦ控制器进行定量设计。而后，设计一种具有停滞时间补偿的简单鲁棒控制器，并增强之以降低参数变化和系统停滞时间对控制性能的影响。仿真和测量结果论证了推荐控制器的有效性。     

基于COSMOSMotion的交流机电传动系统过渡过程研究

式,结合SolidWorks软件的CAE插件COSMOSMotion的动力学仿真功能,建立了交流机电传动系统的动力学仿真模型.运用此模型可以仿真机电传动系统各种工况下的过渡过程,并取得各种重要特性曲线,如速度、加速度、电磁转矩的过渡过程曲线,以便对此系统进行评价和研究.本文所提出的研究方法适用于各种直流、交流机电传动系统的动力学分析和各种复杂机械系统动力学仿真.     

基于Simulation X的舰船传动系统性能仿真与分析

传动系统是舰船的重要组成部分,包括曲轴、减速器等,传动系统的抗冲击性、柔性等特性是船舶正常运行的基础。本文为了系统地探究船舶传动系统的振动及抗冲击性能,利用三维建模软件UG建立传动系统的模型,并利用Simulation X仿真平台进行了船舶传动系统和液压控制回路的仿真试验。     

谐波滤波器及TCR电路的PSPICE仿真

介绍了用仿真软件ＰＳＰＩＣＥ建立晶闸管组合模型的方法，应用该模型仿真电力电子电路，简捷，方便，其结果与理论分析一致，本文重点介绍了对谐波滤波器及ＴＣＲ电路的仿真；给出了计算机仿真及实验结果，验证了此方案的可行性。     

船舶推进轴系动态校中与仿真研究

本文建立了推进轴系动态校中与仿真的物理模型，数学模型和信真模型，编制了相应的计算机程序，并在轴系动力学试验台上对仿真结果进行了试验验证。     

载荷作用下舰船主传动系统振动控制方法

传统方法在进行舰船主传动系统振动控制时,存在最大位移过大问题,振动控制效果不佳,为此,本文提出一种载荷作用下舰船主传动系统振动控制方法。利用Ansys软件构建载荷作用下舰船主传动系统的有限元模型,通过Lanczos法对有限元模型实施模态分析,同时不对边界位移条件进行约束。根据模态分析结果,构建振动控制方程对载荷作用下舰船主传动系统进行振动控制。为了验证系统振动控制方法的最大位移控制效果,设计对比实验。实验结果表明,该方法的最大位移小于原有方法,实现了性能突破。     

三轴燃机动态建模方法与仿真程序开发

燃气轮机动态仿真模型是研究燃机多变量控制理论、进行燃机健康管理等应用的重要基础,有着很强的实用价值。本文给出了一种基于迭代法的三轴燃气轮机设计点、非设计点和瞬态工作点性能计算通用程序的设计方法。仿真结果表明该方法设计的动态模型能较好的模拟燃机在不同工况下的性能变化,具有较好的应用前景。     

可变截面涡轮增压瞬态性能仿真研究

为研究可变截面涡轮喷嘴开度对发动机的性能影响,建立GT-power和MATLB/Simulink联合仿真模型。采用GT-power软件建立的TBD234V12可变截面涡轮增压柴油机仿真模型研究发动机稳态性能,联合MATLB/Simulink软件建立的可变截面涡轮增压柴油机控制模型,对发动机瞬态性能进行仿真计算。结果表明:在发动机瞬态工况下,可变截面涡轮增压系统可以明显改善常规增压柴油机的动力性、经济性和动态响应特性,并且有效降低增压柴油机的时滞性,涡轮迟滞时间的降幅约为30%。     

船用间冷循环燃气轮机供油规律仿真研究

根据热力系统机理建模的方法建立燃气轮机的完全非线性数学模型,考虑了对燃气轮机系统影响较大的转动惯性、容积惯性及中间冷却器的热惯性,基于Matlab/Simulink对船用间冷循环燃气轮机进行动态性能研究.针对分段线性的供油规律对间冷燃气轮机进行变工况性能仿真,得到间冷燃气轮机在加速过程中的最佳供油规律。     

增压柴油机推进系统仿真研究

首先建立了增压柴油机一系列平衡点的综合函数,它综合有关部件的静态特性,经过离线的迭代运算,事先求得;然后建立发动机本体、涡轮增压器、调速器及船桨运动微分方程;在Matlab Simulink下建立增压柴油机准稳态非线性仿真模型,研究静态平衡条件受到破坏时,具有代表意义参数的动态过程.仿真结果表明,准稳态非线性的建模方法符合大扰动下仿真的实时性和精度.     

气垫船垫升推进系统控制仿真

以某型气垫船的动力系统为对象,建立了垫升推进系统的数学模型及船体的运动学模型,并以SIMULINK为平台对该系统进行了仿真建模[1],在此基础上,通过对系统动态特性的分析,对该系统进行了简单PID控制器和串级PID控制器的设计,并分别对两类控制系统进行了动态仿真和比较分析.仿真结果表明,串级PID控制系统较简单PID控制系统具有更为优越的动态性能,能较好地保证气垫船的垫态稳定性,以满足工程要求.     

船舶燃气轮机装置分布式集成仿真平台设计

针对船舶燃气轮机装置分布式集成仿真的功能,设计了包括应用层、支撑层、通讯层和设备层在内的分布式集成仿真平台体系层次。选择 MATLAB/SIMULINK环境开发应用层和支撑层,选择HLA协议和RTI软件实现通讯层。最终形成了由平台运行管理器、分布式仿真包、模块化模型库、分布式仿真接口以及RTI软件组成的“服务器/运算节点”式的平台运行框架。通过某型双轴燃气轮机在机械推进工作方式下的分布式集成仿真实验,初步验证了平台体系框架的合理性和有效性。     

不同供油规律下的燃气轮机加速过程仿真

供油规律决定着燃气轮机的机动性,不同的供油规律对燃气轮机的性能有重大影响。为研究不同供油规律对燃气轮机加速过程的影响,本文首先采用面向对象的方法和非线性化建模方法建立了三轴燃气轮机的动态仿真模型,并通过稳态计算检验了模型的精确性;然后选取不同的供油规律,对燃气轮机的加速过程进行了仿真,得到了不同供油规律下转子转速的变化规律;最后对仿真结果进行了分析,比较了各种供油规律的优劣。     

船用燃气轮机发电系统建模与仿真研究

关注燃气轮机电气外特性,忽略其内部化学反应和热力循环,采用模块化建模方法建立了船用燃气轮机发电系统完整的数学模型,其中包括整流逆变模型、推进电机及螺旋桨负载模型。通过Simulink仿真,重点研究系统启动性能及动态特性;并对负载类型的影响以及三相短路故障进行了分析。结果表明该模型能够反映实际燃气轮机发电系统的运行特性,为研究船舶燃气轮机发电系统协调控制及多机并联运行奠定了基础。     

舰船柴燃联合推进系统的可靠性分析

利用系统可靠性理论建立了柴燃联合动力装置各种运行方式下的可靠性各指标的数学模型,计算得到各种运行方式下的可靠性各指标值并进行了分析.计算分析结果表明,柴燃联合推进系统的可靠性综合指标非常高,尤其又以单机单桨运行时的可靠性最好.     

Analysis of Efficiency of the Ship Propulsion System with Thermochemical Recuperation of Waste Heat

One of the basic ways to reduce polluting emissions of ship power plants is application of innovative devices for on-board energy generation by means of secondary energy resources. The combined gas turbine and diesel engine plant with thermochemical recuperation of the heat of secondary energy resources has been considered. It is suggested to conduct the study with the help of mathematical modeling methods. The model takes into account basic physical correlations, material and thermal balances, phase equilibrium, and heat and mass transfer processes. The paper provides the results of mathematical modeling of the processes in a gas turbine and diesel engine power plant with thermochemical recuperation of the gas turbine exhaust gas heat by converting a hydrocarbon fuel. In such a plant, it is possible to reduce the specific fuel consumption of the diesel engine by 20%. The waste heat potential in a gas turbine can provide efficient hydrocarbon fuel conversion at the ratio of powers of the diesel and gas turbine engines being up to 6. When the diesel engine and gas turbine operate simultaneously with the use of the LNG vapor conversion products, the efficiency coefficient of the plant increases by 4%–5%.