本文關(guān)鍵詞：基于XPE船舶動力電力系統(tǒng)建模與實時仿真

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【摘要】：船舶動力電力實時仿真系統(tǒng)作為船舶動力電力訓(xùn)練系統(tǒng)的核心部分,在具有動力電力訓(xùn)練系統(tǒng)基本操控功能的基礎(chǔ)上,還對實時性有嚴(yán)格要求。利用Matlab圖形化建模仿真工具搭建的仿真系統(tǒng)雖能較好的模擬船舶動力電力系統(tǒng)的動態(tài)特性,但卻無法保證系統(tǒng)實時性。為了解決這個問題,本文利用基于RTW的實時仿真技術(shù),將精確定時功能植入模型轉(zhuǎn)化而來的C++代碼之中,實現(xiàn)了船舶動力電力模型實時仿真。本文的主要研究內(nèi)容如下：1.根據(jù)船舶動力電力實時系統(tǒng)的功能需求,運用Matlab/Simulink,建立起船舶電站柴油發(fā)電機(jī)組以及船舶動力系統(tǒng)模型,該模型能夠?qū)Υ半娏ο到y(tǒng)的起動、并車和停車功能以及船舶動力系統(tǒng)啟動停車功能進(jìn)行模擬并能保證良好的動態(tài)特性。2.利用Matlab中的RTW工具箱,將船舶動力電力模型轉(zhuǎn)化為C++代碼,對轉(zhuǎn)化之后的代碼進(jìn)行分析,將需要進(jìn)行實時處理的代碼分離出來。3.針對XPE (Windows XP Embedded)系統(tǒng)的需求,使用C++代碼進(jìn)行高精度定時,將滿足定時精度的計時方法嵌入船舶動力電力模型轉(zhuǎn)化的C++代碼中,進(jìn)而使不具有實時性質(zhì)的Matlab代碼具備實時性。經(jīng)過大量試驗測試,驗證了經(jīng)過RTW轉(zhuǎn)換的基于XPE船舶動力電力系統(tǒng)的正確性、可靠性和實時性。
【關(guān)鍵詞】：船舶動力電力系統(tǒng) 實時仿真 Matlab RTW XPE
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U665.1;TP391.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 船舶動力系統(tǒng)和電力系統(tǒng)仿真10-11
• 1.2.2 XPE系統(tǒng)11-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容12-14
• 第二章 基于XPE船舶動力電力實時仿真系統(tǒng)概述14-23
• 2.1 實時仿真系統(tǒng)軟件平臺14-15
• 2.2 船舶電力系統(tǒng)15-16
• 2.3 船舶動力系統(tǒng)16-18
• 2.3.1 船舶動力系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng)16-17
• 2.3.2 船舶動力系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)17-18
• 2.4 船舶動力電力嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用18-21
• 2.4.1 MATLAB建模仿真技術(shù)的應(yīng)用18-19
• 2.4.2 C++面向?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用19-21
• 2.5 基于XPE船舶動力電力實時仿真系統(tǒng)開發(fā)流程21-23
• 第三章 船舶動力系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng)的建模與仿真23-37
• 3.1 柴油機(jī)本體24-28
• 3.1.1 空燃比計算24-26
• 3.1.2 指示熱效率26-27
• 3.1.3 動力模型27-28
• 3.2 壓氣機(jī)28-29
• 3.3 渦輪機(jī)29
• 3.4 轉(zhuǎn)子29-30
• 3.5 掃氣箱30
• 3.6 排氣管30-31
• 3.7 中冷器31
• 3.8 船舶動力系統(tǒng)主機(jī)仿真圖31-37
• 第四章 船舶動力系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)的建模與仿真37-54
• 4.1 高溫淡水回路熱力學(xué)數(shù)學(xué)模型37-40
• 4.1.1 對主機(jī)缸套進(jìn)行冷卻的熱力學(xué)數(shù)學(xué)模型38-39
• 4.1.2 造水機(jī)系統(tǒng)換熱數(shù)學(xué)模型39-40
• 4.1.3 高溫淡水系統(tǒng)三通閥模型40
• 4.2 低溫淡水回路的熱力學(xué)數(shù)學(xué)模型40-48
• 4.2.1 主機(jī)缸套水冷卻器的熱力學(xué)數(shù)學(xué)模型41-43
• 4.2.2 主機(jī)滑油冷卻器的熱力數(shù)學(xué)模型43-44
• 4.2.3 主機(jī)空氣冷卻器的熱力數(shù)學(xué)模型44-45
• 4.2.4 低溫淡水冷卻器的熱力學(xué)數(shù)學(xué)模型45-46
• 4.2.5 低溫淡水系統(tǒng)三通閥混流模型46-47
• 4.2.6 低溫淡水系統(tǒng)三通閥出口分流和低溫淡水冷卻器前混合模型47-48
• 4.3 船舶動力冷卻水系統(tǒng)仿真圖48-54
• 4.3.1 高溫淡水仿真模塊48-49
• 4.3.2 低溫淡水系統(tǒng)仿真模塊49-52
• 4.3.3 仿真曲線分析52-54
• 第五章 船舶電力系統(tǒng)的建模與仿真54-63
• 5.1 柴油機(jī)及其調(diào)控系統(tǒng)55-58
• 5.1.1 柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型55-56
• 5.1.2 柴油機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型56-58
• 5.2 勵磁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型58-59
• 5.3 船舶電力系統(tǒng)單機(jī)仿真以及兩機(jī)并車59-63
• 5.3.1 船舶柴油發(fā)電機(jī)組單機(jī)仿真及仿真結(jié)果59-61
• 5.3.2 船舶電力系統(tǒng)并車仿真61-63
• 第六章 基于RTW的船舶動力電力系統(tǒng)實時化63-73
• 6.1 RTW概念63
• 6.2 RTW的代碼生成和程序工程創(chuàng)建63-65
• 6.3 仿真代碼分解65-66
• 6.4 代碼實時化66-71
• 6.4.1 實時工具的篩選66-68
• 6.4.2 定時程序結(jié)構(gòu)的設(shè)計與選擇68-70
• 6.4.3 仿真代碼與精確計時代碼融合70-71
• 6.5 實時仿真代碼運行時間測試71-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 致謝78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王海燕;張均東;任光;;大型船用柴油機(jī)建模與動態(tài)仿真[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2006年09期

2 吳桂濤,孫培廷;船舶主柴油機(jī)缸套冷卻水出口溫度的智能控制[J];中國造船;2004年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫建波;船舶柴油主推進(jìn)裝置及其控制系統(tǒng)的建模與仿真研究[D];大連海事大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 見可可;船舶電力系統(tǒng)的建模與模糊控制研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

2 馬芳芳;基于RTW的船舶電站實時仿真系統(tǒng)的研究[D];大連海事大學(xué);2013年

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本文編號：1078627