船舶发电机组的建模与仿真研究

根据柴油机组调速系统和励磁系统的机理,在此基础上建立建立柴油发电机组的模型,根据模型建立了柴油发电机组的仿真平台,仿真验证了所提模型的有效性。     

舰艇原动机及其调速系统的研究

本文介绍了汽轮机、柴油机的原动机及调速系统的特性和模型。基于DCS500B实现了汽轮机、柴油机的原动机及调速系统外特性模拟。     

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。     

相继增压柴油机准稳态建模及仿真研究

介绍了基于增压柴油机各个部分的稳态特性、基本的动力学和热力学方程、稳态试验数据和经验公式的相继增压柴油机准稳态数学模型的建立方法。文中，依次介绍了柴油机各个部件的模型：调速器模型、柴油机本体模型、压气机模型、涡轮模型和增压器本体模型、中冷器模型，并将它们综合成柴油机整体模型，即相继增压柴油机准稳态模型，并利用柴油机的试验数据，对该数学模型进行了校验。     

舰艇作战系统建模方法及建模思路规范化研究

传统的作战系统设计中,缺少统一规范的模型,故存在沟通时间长、应变能力弱、可复用性低等缺点.针对舰艇作战系统庞杂的特点,提出了建模的新思路:通过分析常用建模语言及方法的特点,在对系统进行分层和分类的基础上使用多种语言和方法共同建模,即在不同的层次分别应用UML,XML建模语言和RUP,MDA,DoDAF方法进行建模.对建模语言,在概念层和逻辑层使用UML语言,在物理层上使用XML语言;对建模方法,一是应用RUP流程的迭代式特点以提高系统设计的可靠性,二是应用MDA体系结构以提高模型的可复用性,三是应用DoDAF规范以提高模型的完整性.     

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。     

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。     

舰船柴油发电机组隐蔽故障研究

针对舰船柴油发电机组使用和维修过程中偶发性隐蔽故障难以判断、排除的难题,将数据采集记录和故障信息分析技术应用于隐蔽故障的原因查找和故障处理,开发了一套适合于舰船维修环境使用的数据采集记录分析仪。以几型柴油发电机组运行参数的采集记录和故障信息分析作为试验实例,整理出有实用价值的隐蔽故障信息分析方法,可拓展应用于其它船机电设备的故障分析和处理。     

船舶柴油发电机组智能控制及优化

由于传统PID控制在复杂多变系统难以做到精确控制,因此结合PID控制与模糊控制策略应用于发电机组的调速系统与励磁系统,对船舶发电机组实现模糊PID控制。由于模糊控制的控制规则取决于人为主观经验,且模糊控制规则和隶属度函数需要大量实验与经验佐证,采取PSO粒子群算法对模糊PID控制中的隶属度函数进行优化。根据Matlab仿真平台模型搭建及分析,表明PSO粒子群算法优化后的模糊PID控制使得船舶柴油发电机组的调速系统与励磁系统更加优化稳定,具有良好的稳态与动态性能。     

船舶发电机组并车稳定性建模及仿真

对船舶电站多台不同容量发电机组在并联运行过程中的并车工况进行了仿真研究,对同步发电机组并车条件进行了验证,得到了合闸时刻待并发电机组与电网的电压差、频率差、相位差对并车过程的影响途径,提出不同容量多台机组并联时参数配置的建议。     

船舶轴带发电机系统的建模与仿真

以1700TEU的某集装箱船为母型,研究了远洋船舶轴带发电机系统的工作原理并对其进行数学建模及仿真,所建立的数学模型可以仿真轴带发电机系统的正常工作过程及过渡过程的工况,达到了较高的稳态和动态仿真精度.     

船舶轴带发电机系统的建模与仿真

以1700TEU的某集装箱船为母型，研究了远洋船舶轴带发电机系统的工作原理并对其进行数学建模及仿真，所建立的数学模型可以仿真轴带发电机系统的正常工作过程及过渡过程的工况，达到了较高的稳态和动态仿真精度。     

船舶轴带发电机系统建模与计算机仿真研究

以2700TEU的某集装箱船为母型,根据远洋船舶轴带发电机系统的工作原理和结构组成,建立系统各主要组成环节的数学模型,并利用MINIS通用仿真支撑平台实现了整个船舶轴带发电机系统的仿真。所建立的数学模型可以仿真轴带发电机系统的正常工作过程和过渡过程,达到了较高的仿真精度。     

远洋船舶轴带发电机系统的仿真

本文介绍了WRS2002型远洋船舶轮机仿真器中轴带发电机系统的工作机理、仿真系统设计及数学建模方法，其数学模型可仿真轴带发电机系统的正常及非正常工况。     

船舶压载水系统仿真及稳性调节

为满足船员的适任性训练要求,文中开发了船舶压载水模拟训练系统,以某4万吨油轮为母型船,以M in is通用仿真支撑系统和InTouch组态软件作为软件开发平台,开发了船舶压载水系统的仿真和监控软件。介绍了该系统的总体结构、工作过程及仿真功能,并详细叙述了运用该软件进行油轮稳性调节的具体过程。仿真结果显示:本系统符合评估规则的要求,可以成为轮机模拟器压载水部分的仿真软件。     

船舶综合电力系统建模与故障仿真

船舶电力系统发生故障会影响船舶的安全运行。采用数字仿真技术可以方便地对船舶电力系统故障进行仿真,应用MATLAB/Sim Power System软件建立环形配电的电力系统仿真模型并进行船舶在正常工况和发生常见短路故障时的仿真与研究。根据对所建模型进行故障仿真所得出的参数变化情况,可以有效地分析故障发生的原因和影响,从而减少此类故障的发生。     

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。     

船用曳引式升降机动力学建模及仿真分析

对船用升降机动态特性的研究一直以来都是升降机研究领域的一个薄弱环节。针对船用升降机的特殊性,根据曳引式升降机的物理模型建立升降机垂直方向上的动力学模型,并结合模态分析法研究该模型,得出升降机位置对其固有频率的影响。以船体振动中螺旋桨和主机振动频率为激励频率,将理想电气速度曲线引入系统中,运用Matlab软件模拟系统响应的全过程,得出船用升降机的一些基本运行特性。     

失控船拖带系统建模与航迹带模拟研究

基于船舶操纵性运动方程和拖缆的三维动力学运动方程,建立了"拖轮-拖缆-失控船"船舶拖带系统动力学模型.采用数值汁算法实现了拖带运动的模拟.拖轮操纵运动模型采用MMG模型,为提高拖带系统建模精度.建模过程中引入了风、浪、流干扰子模块.并采用由试验数据建立的经验公式处理风、浪、流对船舶拖带系统的影响.共分析了无风、浪、流影响,风、浪、流单独影响,风、浪、流联合作用等5种影响状态,并分别进行了模拟计算.模拟结果表明:风对被拖船航迹带的影响相对较小,但拖带系统的漂移较大;流对被拖船航迹带的影响比风的影响大,但相比之下拖带系统漂移较小;波浪对被拖船航迹带的影响最大.航迹带宽约等于被拖船的船长.     

发电机出口断路器跳闸对船舶电力系统稳定性的影响

船舶电力系统在故障发生时,发电机出口断路器跳闸对船舶电力系统是一个较大的扰动,网络中不同位置的断路器动作都会对系统稳定性造成不同的影响。数字仿真方法是研究此类动态问题的有效手段。本文利用PSCAD/EMTDC仿真软件平台,对某型船舶电力系统发电机转速及励磁自动凋节装置进行了模型及参数仿真验证,并对自定义静态负荷模型以及采用铭牌参数建模的异步电动机模型进行了仿真分析,在此基础上通过时域数字动态仿真的方法,针对某型电力系统的网络结构,以典型的系统统运行方式为例,分析了发电机出口断路器分断对电力系统稳定性的影响,并进一步提出为保证系统稳定性,系统运行时应当采用的相关策略。