船舶柴油主机数学建模及电站仿真仪表的研究

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1、中文摘要摘要本文对于应用于大型轮机模拟器的柴油主机数学模型建立和船舶电站仿真同步表研制进行了系统的研究。轮机模拟器是现代化航海教育与科研的重要设备，通过轮机模拟器的训练，可以使学员熟悉船舶机舱中各种机电设备的相互联系及整个船舶动力装置的组成、机舱自动化系统的功能；掌握机舱各个系统的使用管理，各种工况的操作、故障分析与排除等方面的知识和模拟操作经验。研制轮机模拟器的核心内容之一就是建立船用柴油机动力装置的数学模型。本文结合大型轮机模拟器的开发和研制，基于热力学、气体动力学和增压柴油机的基本工作原理

2、，对目前广泛使用的MANB&W6S60MC型大型低速二冲程船用柴油主机建立了容积法数学模型，并对其进行了基于MATLAB／Simulink的仿真，仿真结果验证了该模型的正确性。在此模型的基础上，对该模型的转速控制环节进行了PID控制研究，可为进一步研究船舶柴油主机控制技术提供了一个良好的控制对象模型。船舶电站仿真系统也是大型轮机模拟器的重要组成部分，结合参加大型轮机模拟器船舶电站仿真系统的项目研发，作者设计研制了基于单片机的船舶电站仿真系统同步表。在设计上，采用了新颖的硬件设计和合理的软件编程，

3、实现了同步表硬件成本低，运行稳定可靠的要求。该同步表的功能和可靠性完全符合船舶电站仿真系统要求，并成功应用于新型大型轮机模拟器上。关键词：轮机模拟器；柴油机；容积法模型；船舶电站仿真；同步表英文摘要AbstractThisarticlehaveasystematicresearchontheestablishmentofmathematicalmodelingofthedieselmainengineandthedevelopmentofasynchronousmeterofshippowerp

4、lantsimulationsystem,whichareappliedtothelargemarinesimulator．Modemmarinesimulatorisanimportantnavigationeducationandscientificresearchequipment，byusingthemarinesimulator,thetraineeswillbefamiliar、)l，itlltherelationshipaboutallkindsofmechanicalandele

5、ctricalequipmentinthecabin，thecompositionofmarinepowerequipmentandtheengineroomautomationsystem；mastertheuseandmanagementofeachsysteminthecabin,theoperationofvariousconditions，theknowledgeandtheexperienceofsimulatedoperationsoffailureanalysisandexclu

6、de．TheoneofthecorecontentofthedevelopmentofmarinesimulatoristoestablishthemathematicMmodel．Inthispaper,accordingtotheresearchanddevelopmentoflarge—scalemarinesimulator,basedonthethermodynamics，gasdynamicsandthedieselengine’Sbasicworkingprinciple，esta

7、blishedavolumemathematicalmodelontheMANB&W6S60MCtypelarge·-scalelow-speedtwo--strokeMarineDieselEnginewhichisCurrentlywidespreadused．BasedontheMATLAB／Simulink,takeasimulationonthemathematicalmodel，andthesimulationresultsverifythecorrectnessofthemodel

8、．Inthismodel，theauthorhavearesearchonthePIDcontrol，itCanprovideagoodmathematicalmodelofthecontrolobjectforcarryingoutfurthershipdieselenginecontroltechnology．Shippowerplantsimulationsystemisanimportantcomponentofthelargemarinesimulator,combinationoft