柴-柴联合动力装置调速系统故障分析

为了让船员深入认识柴-柴联合动力装置中的调速系统,并分析和排除相关故障,介绍了柴-柴联合动力装置的概念、调速器EUROPA 2231的工作模式和相应原理及柴-柴联合动力装置中调速系统的原理.结合装置使用过程中常见的故障现象,对各种可能产生故障的原因进行了分类和深入分析.最后,为船员提供了一些建议,以尽量避免在使用中发生调速系统相关故障.     

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。     

船用动力控制系统可靠性仿真试验

船用动力装置控制系统的可靠性对整个系统是至关重要的。本文介绍的可靠性仿真程序，具有能好的人机界面，可实现故障树编辑的自动生成；求解系统可行度Ｒｓ（ｔ）平均故障间隔时间ＭＴＢＦ，分系统或设备模式的重要度；求解系统失效率曲线，进行不同设计方案的系统失效经曲线对比，以及不同失效率数据曲线的对比等。     

柴-燃联合动力装置“船-机-桨”匹配特性

根据柴-燃联合动力装置各个部件之间的结构关系及系统热力循环方式,采用模块化建模思想,基于MATLAB/SIMULINK环境,建立了并车控制器、原动机、齿轮箱、离合器、轴系、螺旋桨等部件和系统仿真模型。以船速最优为原则将车钟手柄控制档位划分为十档,即将原动机输出功率由低到高划分为十档,在每个档位下利用系统稳态仿真,通过优化变距桨螺距比的方式,得出最高船速,并以此确定各个档位下的螺旋桨轴转速,获得了基于船-机-桨匹配的柴-燃联合动力装置稳态运行特性,为装置动态控制目标参数的确定提供了依据。     

基于仿真的全柴联合动力装置特殊工作制联控曲线研究

  目的  当舰船柴燃联合动力装置（CODOG）因作战而导致某台主机发生故障时,如何使其保持较好的推进性能,对于该推进系统的应急使用具有重要意义。  方法  在Simulink环境下采用模块化建模思想构建“船—机—桨—舵”系统的仿真模型,提出CODOG双轴非对称主机推进的应急运行模式,并对该运行模式进行仿真。  结果  仿真结果表明：若额定工况下2台主机无法同时工作,可通过调整2部调距桨的螺距使其中一台主机在额定工况运行,另一台主机则采取部分负荷运行;若要保证高航速,应使燃气轮机产生额定功率,此时柴油机对应的调距桨的螺距应保持在最大值附近;在最高航速下可达到设计航速的84.4%,舰船的快速性要优于采用燃气轮机单轴推进模式。  结论  研究结果对CODOG动力装置的设计具有一定的参考价值。     

船舶燃油净化系统建模与仿真

首先建立燃油系统管网、泵阀件、油柜、蒸汽加热器、水箱、分油机分离过程以及分油机电机电流和转速的动态数学模型;然后用C#高级语言编程实现燃油净化系统仿真逻辑控制界面,并使用实物PLC控制器对仿真分油机进行自动控制,二者以通讯方式实现互连.燃油净化仿真系统的运行结果表明,半实物仿真的设计方案准确,模型精度满足仿真要求.     

船用柴油发电机组及其调速系统的动、静态仿真

根据船用柴油机及其调遣系统运行特性，设计了一套数字—物理混合仿真装置，该装置能较好地模拟船用柴油机及其调速系统动、静态特性，为船舶电站的设计、研制和运行提供了有效的试验手段。     

基于变特性的双机并车轴系扭振计算与分析

本文针对某船双机并车柴油机推进系统,进行轴系扭转振动当量简化,同时考虑盖斯林格联轴器扭转刚度、阻尼随着转速变化而变化的特性,对轴系扭转振动自由特性及强迫振动特性进行分析,说明盖斯林格联轴器的变特性不可忽视,并经实船测试验证计算结果的正确性。     

CODAD推进系统准稳态建模方法及运行性能分析

本文介绍了基于准稳态方法建立的某船CODAD推进系统仿真模型,并进行了计算机仿真,得到了该船在各种推进模式下的稳态性能参数,在此基础上对该船的运行性能进行了优化计算,得到的结论对该船的控制及运行具有指导意义。     

基于Plant Simulation的船厂平直车间作业仿真与优化

船体分段的制造在整个船舶生产过程中占据了大量时间,因此,缩短分段制造时间是缩短船舶建造周期、降低建造成本、提高船厂生产效率的关键所在。以船厂平直车间为研究对象、以缩短车间生产平面分段的最大流程时间为目标,使用Plant Simulation对平面分段的生产制造流程进行模拟仿真,并基于仿真结果使用内置遗传算法功能模块对分段生产顺序进行优化处理,以达到缩短最大流程时间的目的,对分段车间的生产排程具有实际意义。     

基于船舶供电网络的模拟系统设计

本文主要介绍了基于船舶供电网络的模拟系统的主要功能和设计方法,该模拟系统采用集中式管理分布式控制的硬件架构,可模拟在各种不同的电网结构和不同的运行工况下,电网中各设备的状态和参数,并通讯至能量管理系统,能便捷的验证能量管理系统功能的有效性,提高软件开发人员的故障效率。     

船用低速柴油机实时仿真模型开发及应用

以某型小缸径船用低速柴油机为对象,基于该柴油机一维性能模型,开展实时仿真模型的快速开发和标定。比较了简化后实时仿真模型与原性能模型的计算时间和仿真精度。应用该模型在硬件在环测试平台上测试新研制的柴油机控制器。试验结果表明,该模型可正常接收和反馈正确的控制器指令和柴油机运行参数,满足电控系统硬件在环测试的试验要求。     

多点系泊起重船数值分析与试验对比研究

以一艘工作水深46m的现役起重船为研究对象,采用基于全QTF法的时域准静态分析法对实际尺度起重船与系泊系统进行耦合数值分析,并与1:50的模型试验结果进行比较。结果表明:由于不考虑粘性阻尼影响,纵荡、纵摇的计算结果偏大,垂荡运动计算结果较为可信;垂荡、纵摇运动具有一阶低频成分,该响应对起重船的作业安全具有一定的威胁,应当给予重视;粘性阻尼、缆绳动力响应与水深对系泊起重船运动与缆绳张力的影响还有待研究。     

水下机器人运动控制与仿真的数学模型

本文首先确定了水下机器人六自由度空间运动模型，为了便于在控制与仿真中应用，本文借助matlab平台，将水下机器人的六个自由度的方程转换为矩阵乘形式，然后结合水下机器人的环境仿真，推力器仿真，舵翼仿真，建立了水下机器人六自由度运动记真器。最后用该仿真器进行了运动仿真，仿真结果与海上试验吻合得很好，表明该仿真系统是符合实际的，该仿真系统采用一种普遍实用的数学模，精度较高，适用于任何类型的水下机器人，对研究水下机器人操纵与控制有很大现实意义。     

船舶推进装置的MATLAB仿真

建立了船用柴油机及其推进装置的仿真模型，并利用MATLAB6.1的仿真工具箱SIMULINK进行仿真，当改变某些参数条件，如改变油门，改变负荷等，可得转速等其它参数的动态响应，响应曲线可在计算机屏幕上直接显示和存盘，也可以MATLAB的数据文件的格式存盘。当系统特性参数改变时，各过程参数响应曲线也随之改变。     

船舶电站及其监控系统仿真设计

船舶电站仿真系统可以有效地提高船舶电站监控系统的开发效率和操作员技能培训的质量，然而，由于开发难度大等因素导致目前市场上成熟且可应用的产品较少，针对这一问题，综合应用MATLAB软件和VC软件编程工具，开发了船舶电站仿真系统。经实际调试，该系统可实现电站及其基本监控功能的仿真运行。     

热动力鱼雷能供系统启动过程仿真研究

以某型热动力鱼雷能供系统为研究对象，对鱼雷舷外海水通过雷体上的背压阀直接进入燃料舱增压挤代燃料的工作过程，能供系统管路充填过程及燃料供应过程进行了分析，建立了供油系统管路数学模型，并进行了数字仿真。仿真结果表明，对现有结构的某型鱼雷能供系统，燃料舱从常压增至当地海不压力需一定时间；在动力装置启动初始阶段，燃料泵前及燃料泵通油口咱有可能产生气穴现象。