舵機(jī)是控制船舶運(yùn)動(dòng)的重要設(shè)備,其性能關(guān)系著船舶航行的安全性。傳統(tǒng)的舵機(jī)噪音大、管路多、占地面積大、安裝維護(hù)困難,難以滿足當(dāng)今社會(huì)對綠色船舶的發(fā)展要求。隨著轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)密封難題逐漸被攻克,由于其具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、安裝方便、管路少、噪音小、節(jié)能高效等特點(diǎn),轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)在船舶上的應(yīng)用正日益廣泛,甚至有人預(yù)言轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)將是未來最有前景的舵機(jī)形式。為了對轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行深入地分析和研究,以海洋工程船“海洋石油681”上的轉(zhuǎn)葉式液壓舵機(jī)系統(tǒng)為研究對象,對其進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,并設(shè)計(jì)開發(fā)了轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)仿真軟件。舵機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型包括變頻調(diào)速單元數(shù)學(xué)模型、液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型、舵葉的水動(dòng)力學(xué)模型、位移傳感器數(shù)學(xué)模型等。所有數(shù)學(xué)模型均在Matlab/Simulink中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,符合SOLAS公約對船舶舵機(jī)的相關(guān)要求。仿真系統(tǒng)包括二維仿真系統(tǒng)和三維虛擬場景。二維仿真系統(tǒng)是在舵機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上用C#語言開發(fā)的,包括用戶界面層、數(shù)據(jù)層、邏輯層等三層結(jié)構(gòu)。用戶界面層是程序的可視化顯示,用來響應(yīng)界面做出的各種操作,顯示系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、參數(shù)變化、故障報(bào)警,并監(jiān)視模型程序的狀態(tài)；數(shù)據(jù)層用于存儲舵機(jī)運(yùn)行的數(shù)據(jù)；... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 船用舵機(jī)的發(fā)展歷程
    1.3 轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)國外研究概況
        1.3.2 轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)國內(nèi)研究概況
    1.4 論文主要內(nèi)容
第2章 船舶轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)系統(tǒng)概述
    2.1 船舶轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)系統(tǒng)基本組成和工作原理
        2.1.1 轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)系統(tǒng)基本組成
        2.1.2 轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)系統(tǒng)工作原理
    2.2 轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)控制系統(tǒng)
        2.2.1 舵機(jī)控制系統(tǒng)類型
        2.2.2 舵機(jī)操舵方式的轉(zhuǎn)換
    2.3 轉(zhuǎn)葉式液壓舵機(jī)主要特點(diǎn)
    2.4 舵機(jī)應(yīng)滿足的基本要求
    2.5 本章小結(jié)
第3章 轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模與仿真
    3.1 轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 變頻調(diào)速單元數(shù)學(xué)模型
        3.1.2 液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型
        3.1.3 舵機(jī)負(fù)載模型
        3.1.4 位移傳感器數(shù)學(xué)模型
    3.2 轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)Simulink仿真
        3.2.1 變頻器仿真模型
        3.2.2 異步電動(dòng)機(jī)仿真模型
        3.2.3 定量油泵仿真模型
        3.2.4 轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)流量仿真模型
        3.2.5 轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)的力矩平衡仿真模型
        3.2.6 舵葉負(fù)載仿真模型
        3.2.7 舵機(jī)系統(tǒng)整體仿真模型
        3.2.8 仿真結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 二維仿真軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.2 數(shù)學(xué)模型的程序?qū)崿F(xiàn)
    4.3 仿真程序界面設(shè)計(jì)
        4.3.1 自定義控件設(shè)計(jì)
        4.3.2 界面設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 三維虛擬場景的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    5.1 轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)系統(tǒng)三維模型的創(chuàng)建和優(yōu)化
        5.1.1 三維模型的創(chuàng)建
        5.1.2 三維模型的優(yōu)化
    5.2 三維虛擬現(xiàn)實(shí)軟件的開發(fā)
        5.2.1 Unity3D技術(shù)
        5.2.2 舵機(jī)系統(tǒng)三維模型的導(dǎo)入
        5.2.3 虛擬漫游的實(shí)現(xiàn)
        5.2.4 交互點(diǎn)功能的實(shí)現(xiàn)
    5.3 數(shù)據(jù)通訊
        5.3.1 通訊協(xié)議
        5.3.2 Socket套接字
        5.3.3 數(shù)據(jù)通訊的實(shí)現(xiàn)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究生履歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]船舶舵減橫搖魯棒H_∞控制研究[J]. 周柳明,王玉龍.  控制工程. 2016(01)
[2]無閥電液伺服操舵裝置的單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制研究[J]. 廖健,何琳,徐榮武.  海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]基于MATLAB/Simulink的無刷雙饋電機(jī)的數(shù)學(xué)仿真[J]. 侯春.  機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2015(06)
[4]基于虛擬故障注入的液壓系統(tǒng)性能仿真與優(yōu)化[J]. 郭姣姣,劉偉,余知樸,翟瑋昊.  中國機(jī)械工程. 2015(09)
[5]四階龍格庫塔算法在捷聯(lián)慣性導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 王勵(lì)揚(yáng),翟昆朋,何文濤,徐建華.  計(jì)算機(jī)仿真. 2014(11)
[6]直驅(qū)式轉(zhuǎn)葉舵機(jī)的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 姜繼海,劉喬,侯珍秀.  液壓與氣動(dòng). 2014(09)
[7]性能卓越的轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 張李偉,莊才亮,夏明寬,馬盧沂.  船舶與海洋工程. 2014(02)
[8]UDP流量對TCP往返延遲的影響[J]. 朱海婷,丁偉,繆麗華,龔儉.  通信學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]基于一體化建模技術(shù)的液壓舵機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真分析[J]. 何星星,廖瑛,唐凱.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2012(04)
[10]液壓舵機(jī)一體化建模與聯(lián)合仿真方法研究[J]. 唐凱,廖瑛,何星星,馮向軍.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2011(03)

博士論文
[1]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字圖書館的應(yīng)用研究[D]. 陸穎雋.武漢大學(xué) 2013
[2]直驅(qū)式電液伺服轉(zhuǎn)葉舵機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及其控制系統(tǒng)研究[D]. 蘇文海.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]變頻泵控馬達(dá)調(diào)速及補(bǔ)償特性的研究[D]. 彭天好.浙江大學(xué) 2003

碩士論文
[1]船舶液壓舵機(jī)系統(tǒng)建模與仿真研究[D]. 季騰.大連海事大學(xué) 2013
[2]基于DDVC技術(shù)的轉(zhuǎn)葉舵機(jī)研究[D]. 李龍.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]基于XNA的船舶舵機(jī)系統(tǒng)仿真及虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)現(xiàn)[D]. 劉亮清.大連海事大學(xué) 2012
[4]船舶變頻液壓舵機(jī)控制技術(shù)研究[D]. 劉永超.集美大學(xué) 2012
[5]某型舵機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真研究[D]. 趙成.華中科技大學(xué) 2012
[6]轉(zhuǎn)葉式舵機(jī)建模仿真與壓力沖擊分析[D]. 王爽.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[7]基于UDP組播的分布式仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 李長銀.電子科技大學(xué) 2011
[8]一種基于UDP協(xié)議的即時(shí)通信系統(tǒng)的研究[D]. 燕永新.大連海事大學(xué) 2008
[9]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用與設(shè)計(jì)[D]. 宋達(dá).東北師范大學(xué) 2005
[10]液貨船貨油裝卸系統(tǒng)仿真及軟件開發(fā)[D]. 楊立.大連理工大學(xué) 2005



本文編號：2932351