舰船柴油机的模块化建模与仿真

在柴燃联合动力装置半物理仿真平台的研究中，要求建立的柴油机模型能够较准确地反映瞬态过程中各主要参数的变化，满足进行实时仿真对模型的要求，同时具有通用性，以提高仿真模型的重复利用率。使用容积法建立涡轮增压柴油机模型，可以避免准稳态法中流量和压力关系的迭代计算，同时对计算量的要求又在合理的范围内。在大型系统仿真软件Easy5的支持下，采用了模块化的建模和仿真方法，利用已建立的舰船柴油机的模块库，可以连接组合模块建立各种配置的舰船柴油机模型。作为应用实例，建立了相继增压柴油机模型，并进行动态仿真。     

相继增压柴油机的动态建模和仿真

介绍了以系统论为基础的模块化建模方法在相继增压柴油机建模和仿真中的应用。首先明确了柴油机模型的重点在于表达系统中压力和流量的相互作用，以及扭矩和转速的相互作用。并提出了建立模块的规则。介绍了模块库中的部分模块。以具体说明建模规则的应用。根据一种相继增压柴油机的结构。利用模块库建立了相应的系统模型。模型的仿真结果能够反映相继增压柴油机瞬态过程中主要参数的变化，具有与参考文献中的实验结果基本相同的特征，证明了本文所用方法的有效性。     

基于Matlab的柴油机燃烧过程仿真建模研究

柴油机的燃烧过程是个非常复杂的热力学过程,文中应用Matlab语言对内燃机的燃烧过程进行仿真建模研究,并用实例进行验证,发现模拟的内燃机燃烧过程与实际相吻合,说明用计算机模拟技术来研究内燃机的燃烧过程是完全可行的.     

基于Matlab/Simulink的船舶主柴油机转速控制系统的动态仿真

建立船舶主机转速控制系统的非线性动态仿真模型,柴油机子模型、控制系统子模型和螺旋桨子模型。在理论分析的基础上,采用模块化的设计思想,通过Matlab/Simulink的动态设计方法对该模型进行了离线仿真,实验结果表明,提出的方法和所建立的模型是真实可靠的。     

基于Matlab/Simulink船舶电力系统建模与仿真

为了提高船舶电力系统的可靠性和稳定性,保证船舶在各种状态下实现功率的最优化配置,利用模块化的建模方法,建立了柴油机及调速分系统模型、发电机及励磁分系统模型、同步发电机并车控制模块模型、发电机组控制模型。在Matlab/Simulink仿真环境中对船舶电力系统的典型运行工况、常见故障工况以及并车操作进行了仿真研究。仿真结果表明,所建立模型能比较准确地反映船舶电力系统实际运行的情况,同时可以避免在实船上进行工况试验和故障测试的高成本、高危险。其数据结果对船舶电力系统的设计、调试及控制方法的研究具有重要参考意义。     

舰船推进系统仿真模块化建模体系研究

在舰船推进系统中,系统仿真技术的应用非常广泛,如动力机械的性能分析、系统的动态特性预测、控制策略的研究及参数确定、设备系统的状态监测研究以及各类训练模拟系统的研制等。仿真工具选择与系统模型是仿真应用中的两个重要方面,各种不同的仿真工具各有特点,但它仅仅为系统仿真提供一个平台,而建模方法是确定仿真应用所具有的能力和可能存在的局限的主要因素。目前,在舰船推进系统性能仿真中采用的建模方法有多种,本文按照逐层分解的方法建立了推进系统的模块化建模体系,并给出了具体应用实例。     

船用柴油机模块化监控系统及其应用

结合某出口船舶主动力装置监控系统,阐述了模块化技术在系统的结构布置,软件硬件配置上的应用特点。     

废气涡轮增压柴油机积件式模块化建模技术研究

把柴油机系统分解为一系列独立又互相联系的功能部件,利用matlab/simulink分别建立其模型,形成模块库.在此基础上,引入积件式模块化建模技术,通过调用不同的模型,实现不同结构和型号的柴油机系统建模.结果表明:这种建模技术能节省人力资源,提高工作效率.     

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的低功率汽轮发电机组系统仿真研究

针对一种低功率汽轮发电机组进行仿真研究，建立了汽轮机、发电机、冷凝器等设备以及水和水蒸汽热力计算的数学模型，建模以单通道、一维集总参数模型为基础，仿真模型的建立基于Matlab7．0／Simulink6．0。针对汽轮机甩负荷、冷凝器常见故障以及外部蒸汽机动性变化时汽发电机组的准稳态特性进行了仿真计算。计算结果表明，所得到的结论基本符合理论分析及现有的科技资料。论文的目的是希望建立一个能够描述低功率汽轮发电机组基本热力特性的仿真模型，展开系统的准稳态及动态特性等基础性研究工作，为热力系统的定量化设计提供分析手段。     

LNG/柴油双燃料柴油机控制软件模块化设计

针对船用LNG/柴油双燃料发动机,采用模块化设计理念,开发一套双燃料柴油机的控制软件。根据双燃料柴油机工作特性,在Matlab/Simulink环境下搭建控制算法,完成信号输入模块、转速计算模块和控制系统模块设计,其中控制系统模块核心包括发动机状态判断模块、自学习模块、稳态判断模块,通过软件滤波和自学习算法保证发动机控制的稳定性。台架试验结果表明:控制软件运行正常,发动机稳定运行,发动机经济性和排放性显著提高,在发动机转速为1 200 r/min时,NO_x排放最大降低63.5%,烟度降低70.0%,但CO和HC排放升高。此外,研究还表明,应用Matlab/Simulink模块化的电控软件开发方法具有开发周期缩短、开发成本降低及软件维护方便的优点。     

柴油机原位翻修拆装工艺及可视化研究

运用Pro/ENG INEER软件平台对V12-180柴油机各个复杂零部件进行具体的三维建模设计,将其转换成·stl格式导入到3DS MAX下进行拆装路径的规划设计,并实现动态三维仿真。     

基于MATLAB/SIMULINK的船用辅锅炉系统建模与仿真

运用Matlab／Simulink软件包对船用辅锅炉系统进行动态仿真,以锅炉炉膛为例建立了数学模型,给出了该系统的动态模型,并详细介绍了如何利用SIMULINK对锅炉系统进行仿真。仿真结果表明,SIMULINK也是对锅炉系统进行建模的一种有效方法。     

基于ADAMS的柴油机曲轴仿真分析

为研究柴油机曲轴在正常工况下载荷的变化规律,建立柴油机曲轴轴系动力学仿真模型,并通过曲轴的模态分析得到曲轴的柔性体模型,通过试验测量瞬时转速与仿真结果对比,验证仿真模型的准确性,在此基础上对柴油机曲轴进行模拟仿真分析,得到曲轴载荷变化的一些规律。     

某型船用柴油发电机系统的建模与仿真

针对目前船舶柴油发电机系统监控软件测试难度大、周期长、成本高等问题,提出利用仿真模型在软件与硬件搭接联调之前先行测试,以减少软件的开发周期和成本。基于模块化建模的思想,分析柴油发电机系统中的热功转换、能量转换和质量迁移等多种能量作用。在SimuWorks仿真平台上根据基本物理学规律将柴油发电机系统分为进气系统、燃油供应系统、PID调节器、气缸、曲轴连杆、轴系转子和发电机七个模块,按照能量传递和转移的方向,搭建起柴油发电机系统的整体模型。利用建立的柴油发电机系统进行仿真研究,通过对稳态和动态仿真实验值的分析,证明了模型的准确性,为柴油发电机系统监控软件的测试奠定基础。     

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.     

电控单体泵对某型船用柴油机的优化研究

本文通过改变喷油嘴孔径、喷油器启阀压力、单体泵相位差、柴油机冷却水温度进行油耗对比试验,得到负荷特性和推进特性下的经济性最优点,然后通过适当牺牲经济性来改善排放,并与原机进行对比。NOx和CH的浓度都有明显的降低,NOx最大降低79%,CH最大降低达79.7%,表明对传统机械泵柴油机进行电控单体泵改造是降低排放的一种有效措施。     

基于SolidWorks的船舶柴油机虚拟装配及运转

在使用SolidWorks软件完成船舶柴油机装配体设计的基础上,再利用其动画制作功能,可实现船舶柴油机的虚拟装配及运动仿真.仿真结果直观、生动、形象,可验证装配序列和装配路径的可行性、分析最佳装配次序、确定最优装配路径,从而缩短柴油机的装配周期和提高柴油机的装配质量.