基于虚拟现实的喷水推进动力装置协同仿真技术研究

针对喷水推进动力装置模拟器中数学模型与虚拟视景的协同仿真问题,首先根据船舶的动力装置建立了Matlab/Simulink仿真模型;以光栅图像法为基础改进地形建模方法,使用Creator分别对虚拟地形及船体进行建模;通过Visual C++平台对系统进行可视化程序设计,实现Vega Prime二次开发,完成了船舶运动虚拟视景仿真;基于C++平台实现Simulink模型的输出参数调用,最终实现船舶航行视景与动力装置仿真模型的协同仿真运行。系统能够直观反映在动力装置参数变化时船舶的运动状态,协同原理及方法对其进一步应用到实际动力装置模拟器中有借鉴意义。     

云计算虚拟技术在船舶维修保障数据平台的应用

随着现代航运的发展,海上船舶朝着大型化、智能化及精密化发展,船舶设备特别是动力装备系统精密度越来越高,其故障定位及保障维修难度系数呈指数级增加,传统依靠人工经验的保障维修方式已经越来越不能适应现代船舶维修要求,高智能化、高可靠性及费用低安全性高的保障维修技术成为未来船舶动力装置维修的发展方向。本文研究基于云平台的虚拟化技术,将其运用于现代船舶的动力装置维修数据平台中,对虚拟维修管理过程进行建模仿真,提高了维修保障数据平台的可靠性。     

仿真技术在动力装置设计中的应用

针对传统动力装置设计方法中存在的计算复杂、动态性能难以计算等问题,本文提出利用动力装置仿真系统来设计船舶动力装置的方法。首先利用模块化建模原理建立动力装置各组成部件的数学模型,然后利用C 语言编写各模型的仿真程序,并建立动力装置仿真系统,以及利用该仿真系统对某型船舶的全燃动力装置进行了详细设计。     

船舶动力装置仿真中的仿真控制系统

介绍船舶动力装置仿真中的仿真控制系统 ,提出采用MATLAB仿真软件建立动力装置仿真控制系统的思路 ,并通过对调速系统的分析 ,建立了电液执行机构和控制器的仿真模型。最后 ,建立了通用的仿真控制策略———船舶仿真车令库和仿真命令 (仿真接口 ) ,并说明采用MATLAB建立动力装置仿真控制系统的可行性。     

面向模拟训练的动力装置协同仿真研究

文章针对船舶动力装置模拟器中协同仿真问题,结合实船设备搭建以太网协同通讯体系;对实船动力装置稳态、动态性能进行耦合参数分析并建立模型;通过统一语言接口对虚拟现实子系统进行可视化程序设计;使用语言设计平台调用仿真模型接口进而实现参数调用。研究改善了船舶协同模拟训练的实时性问题、协同原理及方法,对其进一步应用到实际动力装置模拟器中有借鉴意义。     

船舶动力装置智能诊断系统设计

[目的]为了适应无人驾驶船舶的发展趋势,增强船舶动力装置的船岸一体化管理,减轻轮机人员的工作负担,从而实现船舶动力装置的"视情维修",有必要设计开发船舶动力装置智能诊断系统。[方法]根据组件的功能和特点,采用单参数阈值法和雷达图分析法进行健康状态评估,并将评估结果转换为健康分数值。对于低于70分的组件,系统将自动进入辅助决策界面,并针对某一故障提供相应的辅助决策建议,以供轮机人员参考。以教学实习船"育鲲"轮为目标船舶,对船舶动力装置的智能诊断系统进行实船验证。[结果]实船验证结果表明,船舶动力装置智能诊断系统具有较高的准确性和可操作性,实现了从"事后维修"到"视情维修"的转变。[结论结论]船舶动力装置智能诊断系统有利于提高船舶运行的安全性,具有一定的实船应用价值。     

大型船舶动力装置故障的诊断研究

大型船舶动力装置工作负荷较大,故障诱因较多,为了有效准确排除大型船舶动力装置,提高工况稳定性,提出一种基于喘振谱特征提取的大型船舶动力装置故障检测诊断方法。采用多传感器进行大型船舶动力装置的物理信息采集,提取动力装置的振动信号和喘振信号,对提取的信号进行时频变换和离散谱特征分析,采用自相关匹配滤波器进行船舶动力装置振动传感信号的滤波处理,对滤波输出信号进行喘振谱提取,对提取的谱特征量输入到神经网络分类器中进行故障判别。仿真及结果表明,采用该方法进行大型船舶动力装置故障诊断的准确性较高。     

基于Simscape的船舶动力装置建模及设计平台开发

现代船舶动力装置不断发展和创新,出现了多种多样的船舶动力装置,其复杂性和多样性必然导致设计过程的繁琐。本文从能量存储和转换的角度对动力装置系统进行定义和划分,利用simscape语言建立了船舶动力装置的基本模型库,并基于该模型库开发了一套设计仿真软件,最后以燃燃联合动力装置为例,介绍了动力装置的设计过程并对所设计的系统进行了静态特性和动态性能的仿真评估。     

LabVIEW系统在船舶动力状态监控中的应用

动力装置是船舶的核心设备,为船舶提供了机械能、电能等能源,保障了船舶的平稳运行。为了提高船舶动力装置的工作性能,必须对船舶动力装置的工作状态进行监控和故障诊断。本文针对大型运输船的动力装置(柴油发电机、主机组和轴系等),结合LabVIEW可视化编程技术、信号分析技术和测试技术等,设计和优化船舶的动力状态监控系统,并对其性能进行仿真分析。     

数据库技术在船舶动力装置系统仿真中的应用

针对如何提高船舶动力装置系统仿真中模型通用性和仿真结果向不同计算机上传输的问题,开发了一种基于Visual C++6.0,Matlab和SQL Server 2000混合编程的数据管理平台.用该平台管理船舶动力装置系统仿真中的仿真参数和仿真结果,实现了从数据库读取所需仿真参数进行仿真和仿真结果存入网络数据库服务器.结果表明,该数据管理平台能够提高模型通用性,实现仿真结果向不同计算机上的传输,满足了公共虚拟平台的要求.     

舰船动力装置维修质量评估研究

针对目前舰船动力装置维修过程和修后质量缺乏衡量标准的现状,研究建立了动力装置维修质量评估指标体系,并运用多层次模糊综合评判模型对动力装置进行维修质量评估。     

船舶主柴油机建模与仿真

船舶主柴油机作为船舶动力装置的核心设备,在船舶安全航行中有着至关重要的作用。对船舶主柴油机进行建模可以进一步研究柴油机的工况及性能,文章以7K98MC型柴油机为研究对象,基于Matlab/Simulink平台搭建柴油机工作过程的仿真模型,并对模型正确性进行验证分析。     

回汽技术在船舶换向中的应用研究

船舶蒸汽动力装置中设置的倒车汽轮机,一般情况下只在船舶倒车工况时工作。为了克服船舶换向过程中锅炉超压的问题,应充分利用倒车汽轮机和回汽控制技术。本文以大型船舶蒸汽动力装置为研究对象,通过机理分析建立其数学模型,提出一种具有回汽控制的机炉协调控制方案,并对换向过程进行动态仿真。仿真结果表明使用回汽控制的机炉协调控制方式的主蒸汽压力偏差相对于不使用回汽控制的协调控制方式减小了1%,主蒸汽压力更稳定。可以得到结论,使用具有回汽控制的机炉协调控制方式可以解决换向过程中锅炉超压的问题。     

基于AM的船舶预制单元可视化仿真制造

为解决对制造流程中存在的生产问题,文章对船舶预制单元的制造流程进行梳理,并对制造流程中存在的生产问题进行分析,基于制造流程,利用船舶设计软件AM开发船舶预制单元三维可视化仿真制造应用方案。基于船舶设计院建立的船舶预制单元三维模型、图档文件等数据,开发船舶预制单元三维可视化仿真制造数据管理程序,实现与船舶设计院协作搭建信息化数据传递的双向通道。研究成果可为船舶可视化仿真制造提供一定参考。     

柴油机动力装置负荷控制系统

由于柴油主机的可靠性、经济性等优点,柴油主机已经成为目前应用最广泛的船舶动力装置。近年来,随着船舶动力系统功率的不断提升,船舶的载重量不断增加,对船舶动力系统的性能提出了更高的要求。由于船舶动力系统的负载不断变化,如何提高船舶动力装置性能,提升船舶负载的响应速度和精确性,对于降低船舶动力系统能耗有非常重要的意义。本文针对船舶柴油机动力装置建立数学模型,设计了一种柴油机动力装置的负载控制系统,并结合相关硬件进行了该负载控制系统的仿真实验。     

高速船联网智能推进系统综合优化设计技术研究

推进系统是整个船舶动力系统的心脏,其性能好坏直接关系到各动力装置的运转。随着航运业的发展,对船舶的航行速度要求越来越高,一套高效的推进系统成为现代船舶研究的重点。本文研究现有船舶推进系统结构,分析各类推进器的性能特点。在此基础上,利用Matlab仿真工具,对基于船联网的智能推进系统进行建模,利用自适应遗传算法及基于PID模糊控制算法对推进系统模型进行优化;最后对系统模型进行仿真并对结果进行分析。     

回汽技术在船舶换向中的应用研究

船舶蒸汽动力装置中设置的倒车汽轮机,一般情况下只在船舶倒车工况时工作.为了克服船舶换向过程中锅炉超压的问题,应充分利用倒车汽轮机和回汽控制技术.本文以大型船舶蒸汽动力装置为研究对象,通过机理分析建立其数学模型,提出一种具有回汽控制的机炉协调控制方案,并对换向过程进行动态仿真.仿真结果表明使用回汽控制的机炉协调控制方式的主蒸汽压力偏差相对于不使用回汽控制的协调控制方式减小了1%,主蒸汽压力更稳定.可以得到结论,使用具有回汽控制的机炉协调控制方式可以解决换向过程中锅炉超压的问题.     

基于Simscape的船舶动力装置建模及设计平台开发

燃气轮机是船舶领域应用范围很广的一种动力装置,燃气轮机将燃料的内能转化为蒸汽动能,推动船舶主轴及螺旋桨运动,产生前进的动力,研究和优化船舶动力装置具有重要意义。Simscape是Matlab软件的子模块,在处理动力系统仿真等方面有很突出的优点。本文基于Simcape软件平台对船舶燃气轮机动力系统进行建模与仿真,提升燃气轮机的能量利用率,改善船舶动力系统的工作效率。     

船舶餐厅就餐流程仿真设计研究

通过对典型的船舶餐厅就餐流程的影响因素分析,建立仿真模型并进行相应的仿真计算,得到各种因素对于就餐流程的影响,为船舶餐厅布置提供决策根据。     

船舶使用与维修保障能力评估仿真软件设计和开发

提出采用仿真技术评估船舶使用与维修保障能力.构建设备使用与维修保障软件框架,建立船舶综合保障过程仿真及指标评估流程,分析仿真的实现步骤,设计部分关键数据表.用实例来描述保障能力评估仿真软件的应用,并给出了结论.