船舶主機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)仿真軟件開發(fā).pdf

1、時至今日，柴油機(jī)作為一種傳統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換裝置，由于其眾多的優(yōu)點(diǎn)，在許多應(yīng)用領(lǐng)域依然占據(jù)主導(dǎo)地位。尤其是在船舶行業(yè)，柴油動力船舶所占的比例依然很高。隨著現(xiàn)代設(shè)計理論、現(xiàn)代制造技術(shù)和現(xiàn)代控制方法在柴油機(jī)制造行業(yè)的深入應(yīng)用，柴油機(jī)的各種性能有了很大的改善，數(shù)字化和自動化水平也日益提高。數(shù)字式電子調(diào)速器就是現(xiàn)代科技在柴油機(jī)上的一個應(yīng)用典范。 數(shù)字式電子調(diào)速器不僅能克服傳統(tǒng)的調(diào)速器控制策略過于簡單、調(diào)速精度非常有限的缺點(diǎn)，而且還能為柴油機(jī)的

2、運(yùn)行控制的自動化提供很大的方便。但是，數(shù)字式電子調(diào)速器除輸入/輸出通道和油門執(zhí)行器及其伺服放大單元外，幾乎所有的控制環(huán)節(jié)、人機(jī)交互環(huán)節(jié)、以及故障檢測和報警都是采用程序化軟件來實(shí)現(xiàn)。掌握這些復(fù)雜的、高度集成的軟/硬件系統(tǒng)給操作、使用和維護(hù)電子調(diào)速器的輪機(jī)管理人員帶來了很大的挑戰(zhàn)。針對這種情況，本文對柴油機(jī)電子調(diào)速器仿真軟件的開發(fā)進(jìn)行了研究，旨在為船舶輪機(jī)管理人員和機(jī)務(wù)人員提供一個友好的可視化虛擬培訓(xùn)環(huán)境。 本文以NorContro

3、l公司生產(chǎn)的DGS8800e電子調(diào)速器為對象，通過對其控制策略及工作過程的研究，建立了詳細(xì)的DGS8800e仿真模型，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了具有友好界面的可視化虛擬仿真軟件。其主要內(nèi)容包括以下幾個部分： 首先，重點(diǎn)研究并建立了DGS8800e的仿真模型。該模型以DGS8800e電子調(diào)速器為主，控制對象為輔。建模過程中充分考慮了系統(tǒng)的實(shí)時性和可重用性，采用模塊化設(shè)計方法，分層建立系統(tǒng)模型，并在Matlab/Simulink上實(shí)現(xiàn)。通過

4、此研究，解決了DGS8800e電子調(diào)速器從物理樣機(jī)到數(shù)字化虛擬樣機(jī)的轉(zhuǎn)化問題，是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。 其次，利用VisualC++6.0強(qiáng)大的圖形界面功能建立電子調(diào)速器的虛擬操作面板。該面板具有與實(shí)際調(diào)速器一致的操作運(yùn)行、參數(shù)設(shè)定方法，并將船舶輪機(jī)管理人員和機(jī)務(wù)人員的日常活動納入到系統(tǒng)中來，包括：電子調(diào)速器的操作、使用和維護(hù)等。該面板為他們提供一個具有良好人機(jī)接口的虛擬培訓(xùn)環(huán)境，能使其迅速熟悉和掌握數(shù)字式電子調(diào)速器的操作和運(yùn)行，

5、是輪機(jī)模擬器研究中一個重要的部分。 本文成功的利用Matlab/Simulink與VisualC++6.0相結(jié)合開發(fā)了柴油機(jī)電子調(diào)速器DGS8800e的虛擬仿真軟件。該方法既充分利用了Matlab/Simulink在復(fù)雜系統(tǒng)動態(tài)建模與仿真方面的獨(dú)特優(yōu)勢又發(fā)揮了VisualC++6.0的在圖形用戶界面方面的強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)了虛擬操作環(huán)境與動態(tài)仿真模型的數(shù)據(jù)通訊與共享。本文所提出的方法、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及實(shí)施經(jīng)驗可以作為其它類似系統(tǒng)開發(fā)的