發(fā)布時間：2017-07-18 21:24

  本文關(guān)鍵詞：CAT3516C型柴油發(fā)電機仿真研究與實現(xiàn)

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【摘要】：船舶電力系統(tǒng)是現(xiàn)代船舶不可缺少的核心系統(tǒng)之一,作為船舶電力系統(tǒng)電源的柴油發(fā)電機,其工作性能對電力系統(tǒng)有著重要的影響。為了對柴油發(fā)電機系統(tǒng)進(jìn)行分析與研究,對CAT3516C型柴油發(fā)電機進(jìn)行了仿真研究,并設(shè)計開發(fā)了CAT3516C型柴油發(fā)電機系統(tǒng)仿真模擬軟件。本文的研究內(nèi)容包括柴油機機理數(shù)學(xué)建模、調(diào)速系統(tǒng)模糊PID控制策略研究、柴油發(fā)電機仿真系統(tǒng)的二維仿真軟件與三維虛擬場景仿真的設(shè)計開發(fā)等。本課題中柴油機模型采用了平均值法建模,按照模塊化建模思想,分別對柴油機本體、進(jìn)排氣系統(tǒng)、渦輪增壓系統(tǒng)、空冷器等模塊建立模型,并對模型的精確性和實時性進(jìn)行了仿真驗證。通過對調(diào)速系統(tǒng)的分析,運用Fuzzy Logic Toolbox設(shè)計以柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速為控制對象的模糊PID控制器,將其應(yīng)用于建立的柴油發(fā)電機模型中,并完成控制效果分析；以仿真研究為基礎(chǔ),進(jìn)行了CAT3516C型柴油發(fā)電機仿真系統(tǒng)的二維仿真軟件與三維虛擬場景的設(shè)計開發(fā)。二維仿真平臺按照模型、數(shù)據(jù)、顯示界面、模型管理器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,以實現(xiàn)分層管理和模塊化,方便對仿真程序的維護(hù),架構(gòu)采用的是微軟Winform桌面應(yīng)用程序架構(gòu),以實現(xiàn)仿真程序豐富的表現(xiàn)能力。三維虛擬場景中的三維模型是采用Autodesk公司的3ds Max軟件進(jìn)行前期制作,然后導(dǎo)入Unity3D實現(xiàn)虛擬漫游與交互功能,并基于UDP通訊協(xié)議實現(xiàn)了二維仿真軟件和三維虛擬現(xiàn)實場景的數(shù)據(jù)通訊,通過共享數(shù)據(jù),實現(xiàn)二者中系統(tǒng)設(shè)備的同步操作。本課題設(shè)計開發(fā)的CAT3516C型柴油發(fā)電機系統(tǒng)仿真軟件具有較高的精確性,與實船數(shù)據(jù)基本一致,可以用于輪機的教學(xué)培訓(xùn)。
【關(guān)鍵詞】：柴油發(fā)電機 系統(tǒng)仿真 模糊PID 仿真器 虛擬現(xiàn)實
【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】：2016
【分類號】：U665.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題研究的背景與意義10-11
• 1.2 課題研究的現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 柴油機的數(shù)學(xué)建模11-12
• 1.2.2 柴油機的轉(zhuǎn)速控制12-13
• 1.3 課題的主要工作13-15
• 第2章 柴油機數(shù)學(xué)模型的建立15-26
• 2.1 柴油機技術(shù)參數(shù)16
• 2.2 柴油機本體模型16-19
• 2.3 進(jìn)氣系統(tǒng)模型19
• 2.4 排氣系統(tǒng)模型19-20
• 2.5 空冷器模型20
• 2.6 渦輪增壓器模型20-24
• 2.6.1 渦輪機21-23
• 2.6.2 壓氣機23-24
• 2.6.3 轉(zhuǎn)子方程24
• 2.7 燃油系統(tǒng)24-25
• 2.8 本章小結(jié)25-26
• 第3章 數(shù)學(xué)模型仿真與驗證26-34
• 3.1 仿真工具介紹26
• 3.2 仿真模型的建立26-29
• 3.3 仿真結(jié)果分析29-33
• 3.3.1 穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)29-30
• 3.3.2 動態(tài)特性30-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第4章 模糊PID控制設(shè)計與仿真34-47
• 4.1 調(diào)速系統(tǒng)概述34
• 4.2 常規(guī)PID控制34-36
• 4.3 模糊PID控制36-44
• 4.3.1 模糊控制原理36-39
• 4.3.2 模糊PID控制器39-40
• 4.3.3 模糊PID控制器設(shè)計40-44
• 4.4 仿真驗證44-46
• 4.4.1 仿真模型44-45
• 4.4.2 仿真試驗分析45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第5章 CAT3516C型柴油發(fā)電機仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)47-65
• 5.1 仿真系統(tǒng)主要功能47-48
• 5.2 二維仿真軟件設(shè)計48-53
• 5.2.1 仿真軟件結(jié)構(gòu)48-49
• 5.2.2 自定義控件的開發(fā)49-51
• 5.2.3 可視化界面設(shè)計51-53
• 5.3 三維虛擬現(xiàn)實的設(shè)計與實現(xiàn)53-62
• 5.3.1 三維模型的創(chuàng)建53-56
• 5.3.2 三維模型的渲染優(yōu)化56
• 5.3.3 三維虛擬場景的開發(fā)56-62
• 5.4 虛擬現(xiàn)實場景與二維軟件的數(shù)據(jù)通信62-64
• 5.4.1 通訊協(xié)議概述62
• 5.4.2 UDP通訊實現(xiàn)過程62-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第6章 總論與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 研究生履歷72

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃俊;柴油發(fā)電機停機困難等故障的解決[J];供用電;2003年03期

2 陳RW;;關(guān)于應(yīng)急柴油發(fā)電機啟動信號來源的探討[J];建筑電氣;2006年03期

3 林德榮;;用同期指示燈法實現(xiàn)柴油發(fā)電機的準(zhǔn)同期并列[J];醫(yī)療裝備;2006年12期

4 馮倩;;淺析柴油發(fā)電機房的通風(fēng)與冷卻[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2010年24期

5 蔡遠(yuǎn)峰;;柴油發(fā)電機運行過程中存在的問題及其對策[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2011年07期

6 高曉東;;簡述柴油發(fā)電機的日常運行維護(hù)與故障消除[J];科技資訊;2011年26期

7 鄧揚;;柴油發(fā)電機手動發(fā)電改遠(yuǎn)程控制發(fā)電[J];視聽;2011年05期

8 涂志平;;船舶柴油發(fā)電機跳電故障的排除[J];中國修船;2012年02期

9 王新泉;;淺談柴油發(fā)電機的故障檢修與保養(yǎng)管理[J];機電信息;2012年27期

10 仝真;;柴油發(fā)電機的應(yīng)用研究[J];科技資訊;2012年32期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫巍;;空冷式柴油發(fā)電機房通風(fēng)設(shè)計的探討[A];2014年8月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2014年

2 楊冠魯;劉釗;;采用最優(yōu)控制抑制柴油無刷發(fā)電機的頻率擾動[A];先進(jìn)制造技術(shù)論壇暨第二屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)交流會論文集[C];2003年

3 唐曉智;;地下柴油發(fā)電機房通風(fēng)問題的探討[A];全國暖通空調(diào)制冷1998年學(xué)術(shù)年會資料集（1）[C];1998年

4 劉貴廷;;柴油發(fā)電機房(風(fēng)冷)通風(fēng)設(shè)計[A];山東省暖通空調(diào)制冷2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

5 楊鋼;;柴油發(fā)電機房降噪的建筑設(shè)計策略[A];運輸噪聲的預(yù)測與控制——2009全國環(huán)境聲學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

6 曾東升;李欣;王政;楊康駿;;核電廠柴油發(fā)電機房的通風(fēng)與冷卻系統(tǒng)設(shè)計[A];中國核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報告（第二卷）——中國核學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集第3冊（核能動力分卷（下））[C];2011年

7 崔峧昕;;大亞灣、嶺澳核電站1/2LHP-LHQ應(yīng)急柴油發(fā)電機冷卻水進(jìn)出口管段改造抗震分析[A];中國核動力研究設(shè)計院科學(xué)技術(shù)年報（2009）[C];2011年

8 姜毅;;柴油發(fā)電機房通風(fēng)設(shè)計[A];全國暖通空調(diào)制冷2002年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

9 張立強;朱孟子;;CPR核電廠柴油發(fā)電機滿負(fù)荷啟動試驗改進(jìn)研究[A];2013年中國電機工程學(xué)會年會論文集[C];2013年

10 魏愛萍;;風(fēng)柴互補供電系統(tǒng)在加油躉船上的應(yīng)用[A];中國農(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會中小型風(fēng)能設(shè)備與應(yīng)用2012年度論文集（上）[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 商信;柴油發(fā)電機 蘇丹有商機[N];中國機電日報;2000年

2 本報評論員 王雪蓮;拉閘限電不是只要數(shù)據(jù)漂亮[N];中國聯(lián)合商報;2010年

3 本報記者 索寒雪　薛凌;大限之后將出用電高峰[N];中國經(jīng)營報;2010年

4 報道組 葉寧　譚孝軍 記者 徐曉恩;永康：柴油發(fā)電機斷貨[N];浙江日報;2011年

5 本報記者 陳穎;工人連夜加班 車間當(dāng)成“家”[N];貴陽日報;2008年

6 記者 陳南輝 通訊員 鄧煜陽;南昌局：253臺柴油發(fā)電機處于備戰(zhàn)狀態(tài)[N];人民鐵道;2013年

7 高峰邋通訊員 丁飛;延邊銷售員工一小發(fā)明日均節(jié)油40升[N];中國石油報;2007年

8 劉貞yN;滬東中華LNG船1號船柴油發(fā)電機動車[N];中國船舶報;2006年

9 記者 吳復(fù)民 徐壽松;小發(fā)電卷土重來電還不越發(fā)越荒[N];新華每日電訊;2004年

10 記者 鄧立圣;我國首臺MAN18V32／40柴油發(fā)電機下線[N];中國電力報;2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張澤龍;數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)中柴油發(fā)電機與UPS兼容性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 劉洋;基于智能PID的小功率柴油發(fā)電機調(diào)速器的研制[D];電子科技大學(xué);2014年

3 李強;基于Win CE的柴油發(fā)電機燃油消耗監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

4 魏超;CAT3516C型柴油發(fā)電機仿真研究與實現(xiàn)[D];大連海事大學(xué);2016年

5 楊勇;柴油發(fā)電機并聯(lián)控制器的研究[D];太原理工大學(xué);2015年

6 黃睿;柴油發(fā)電機電子調(diào)速器的設(shè)計與研究[D];上海交通大學(xué);2009年

7 馮守智;1MW柴油發(fā)電機電磁設(shè)計與瞬態(tài)分析[D];哈爾濱理工大學(xué);2014年

8 張廣棟;柴油發(fā)電機勵磁控制器的研制[D];南昌大學(xué);2008年

9 鄒偉華;基于MSP430單片機的柴油發(fā)電機監(jiān)控器的設(shè)計[D];南京理工大學(xué);2004年

10 梁傳富;核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機電氣運行關(guān)鍵問題研究[D];華北電力大學(xué);2011年

，

本文編號：559870