船舶机舱过程控制系统仿真研究

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1、分类号——万方数据密级uDC——单位代码大连海事大学全日制学术型硕士研究生学位论文船舶机舱过程控制系统仿真研究(学位论文形式：应用研究)张萌娇指导教师李晖职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位类别工学硕士学科(专业)控制科学与工程论文完成日期2014年11月答辩日期2014年11月答辩委员会主席万方数据SimulationResearchonMarineEngineRoomProcessControlSystemAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmento

2、ftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringbyZhangMengjiao(ControlScienceandEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorLiHuiNovember2014万方数据大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文!笠舶扭舱遒猩控剑丕缠鱼真婴窭：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确

3、方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：幽垒’学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(

4、光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本授权书。不保密口(请在以上方框内打“√”)论文作者戳：徜气导师獬：日期：jo烨年j1月】2日万方数据中文摘要摘要随着控制技术的不断发展，船舶机舱过程控制系统的自动化程度不断提高，船舶燃油粘度控制系统，柴油机冷却水温度控制系统作为船舶机舱过程控制系统的重要组成部分，一直是船舶过程控制领域的重要研究课题。本文以某先进的万箱集装箱船舶作为研究对象，

5、首先分析了船舶机舱过程控制典型系统的运行过程及动态特性，介绍了燃油粘度控制系统和冷却水温度控制系统的组成及工作原理，并依据能量守恒定律，热力学原理等，建立了系统主要环节的数学模型，包括燃油粘度控制系统的加热器、测粘计、蒸汽调节阀等。其次，基于滑模变结构控制算法具有快速响应、对参数变化和扰动不灵敏等优点，本文设计了基于指数趋近律的滑模变结构控制器，并应用于燃油粘度控制系统和冷却水温度控制系统中，利用MATLAB／Simulink仿真工具，搭建系统仿真模型，实现了对控制算法效果的仿真。另外，本文针对滑模控制产生的高频抖振现象，采用变指数趋近律

6、对控制器进行了改进优化，并将改进后的滑模控制器与传统PID控制器应用于控制系统中进行仿真对比分析，结果表明改进后的滑模控制器效果良好，具有较好的自适应性和鲁棒性。在完成船舶燃油粘度控制系统的数学建模和控制仿真的基础上，本文结合实船中燃油粘度控制系统的使用运行情况，利用VisualC++编程软件，设计开发了一套燃油粘度控制模拟训练系统。训练系统具有良好的可视化人机交互功能，能够对系统过程参数进行监测和在线修改，故障设置，模拟系统实际运行的动态过程。仿真结果表明该模拟训练系统能够满足可视化仿真教学培训要求，并应用于轮机模拟器培训系统。关键词：

7、燃油粘度控制系统；冷却水温度控制系统；滑模控制；模拟训练系统万方数据英文摘要ABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofcontroltechnology,thede伊eeofautomationinmarineengineroomprocesscontrolsystemisimproved．Asimportantpartsofmarineengineroomprocesscontrolsystem，fueloilviscositycontrolsystemanddieselenginecoolingwat

8、ertemperaturecontrolsystemhavebeenimportantresearchsubjectsinthefieldofshipprocesscontr01．Anadva