本文關(guān)鍵詞：基于虛擬現(xiàn)實(shí)的船舶電站仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： 船舶電站 船舶電力系統(tǒng) 虛擬現(xiàn)實(shí) 仿真技術(shù) 數(shù)學(xué)模型 仿真訓(xùn)練

【摘要】：船舶電站不僅是保證船舶順利航行和船舶正常工作的一個(gè)重要的子系統(tǒng)，也是船舶電力系統(tǒng)的核心。它在保證給最惡劣的海洋環(huán)境下船舶負(fù)載連續(xù)供電的同時(shí)，也要保證工況多變情況下維持較高的供電品質(zhì)。因此，除了提高現(xiàn)代船舶電站設(shè)備性能之外，還應(yīng)該提高船舶電氣管理人員的操作技能與素質(zhì)。但是，傳統(tǒng)的各類電站培訓(xùn)系統(tǒng)與實(shí)際電站系統(tǒng)差別很大，且需大量投資、受場地影響、存在污染環(huán)境、維修保養(yǎng)困難、某些訓(xùn)練項(xiàng)目具有很高危險(xiǎn)性等諸多問題，與此同時(shí)，也不可能為滿足培訓(xùn)要求，使電站設(shè)備停止運(yùn)行或制造事故來訓(xùn)練學(xué)員。 本課題依托于江蘇鎮(zhèn)江船艇學(xué)院電站仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的研究項(xiàng)目，提出基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具有經(jīng)濟(jì)性好、交互功能好、安全性高、可視化效果好和訓(xùn)練效率高等優(yōu)點(diǎn)的船舶仿真訓(xùn)練系統(tǒng)研究的任務(wù)。以該實(shí)際船舶電站為研究背景，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)船舶電站仿真訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行的探討和研究，本文的研究具有明確的工程應(yīng)用背景和實(shí)用價(jià)值，其主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 1.介紹本課題的研究背景、意義以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國內(nèi)外的相關(guān)究現(xiàn)狀，并提出本課題的主要的研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)。 2.主要研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，深入分析其技術(shù)特征，引出與其它仿真技術(shù)的區(qū)別，通過對(duì)實(shí)現(xiàn)船舶仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的一些主要工具進(jìn)行比較，，得出實(shí)現(xiàn)本課題的建模工具和虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)工具。 3.對(duì)船舶電站的組成結(jié)構(gòu)、運(yùn)行特點(diǎn)、運(yùn)行要求進(jìn)行分析，然后建立船舶電站主要電氣設(shè)備柴油原動(dòng)機(jī)、原動(dòng)機(jī)調(diào)速器、調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓的勵(lì)磁系統(tǒng)、同步發(fā)電機(jī)、蓄電池和負(fù)載的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)同步發(fā)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行MATLAB/Simulink仿真分析。 4.分析船舶電站設(shè)備的三維模型的建立過程和建模過程中應(yīng)注意的問題，然后導(dǎo)出后綴名為.nmo三維模型。 5.把建立好的三維模型導(dǎo)入Virtools平臺(tái)下，對(duì)場景進(jìn)行一系列修改之后，在該平臺(tái)下用鼠標(biāo)拖拽Building Block/Category/Behavior Name下的漫游控制BB模塊進(jìn)入Schematic腳本編輯區(qū)，根據(jù)控制邏輯連接起來，并對(duì)電站設(shè)備的碰撞檢測進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)用鍵盤和鼠標(biāo)控制電站環(huán)境的漫游。 6.先對(duì)該仿真訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行分析，創(chuàng)建以Virtools為平臺(tái)基礎(chǔ)船舶電站設(shè)備的交互腳本程序，然后以SQL Server2000為基礎(chǔ)，建立船舶電站及其相應(yīng)設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)為橋梁通過ODBC程序驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)Virtools和數(shù)據(jù)庫平臺(tái)間數(shù)據(jù)共享和交互，并在MFC開發(fā)環(huán)境下編寫讀寫數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與MFC的交互。最后，得到以數(shù)據(jù)訪問為基礎(chǔ)的教師機(jī)控制學(xué)生機(jī)的船舶電站仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：船舶電站 船舶電力系統(tǒng) 虛擬現(xiàn)實(shí) 仿真技術(shù) 數(shù)學(xué)模型 仿真訓(xùn)練
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U665.12
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-14
• 第1章 緒論14-20
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)17-20
• 1.3.1 研究的主要內(nèi)容17-18
• 1.3.2 組織結(jié)構(gòu)18-20
• 第2章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)20-28
• 2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述及技術(shù)特征20-23
• 2.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述20-21
• 2.1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征21-22
• 2.1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與其他仿真技術(shù)的區(qū)別22-23
• 2.2 工具選擇23-27
• 2.2.1 建模工具的選擇23-24
• 2.2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)平臺(tái)選擇24-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 船舶電站系統(tǒng)概述及其主要電氣設(shè)備的數(shù)學(xué)模型28-46
• 3.1 船舶電站概述28-30
• 3.1.1 船舶電站系統(tǒng)組成28-30
• 3.1.2 船舶電站系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)30
• 3.1.3 船舶電站系統(tǒng)的運(yùn)行要求30
• 3.2 主要電氣設(shè)備數(shù)學(xué)模型30-44
• 3.2.1 主發(fā)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型30-41
• 3.2.2 應(yīng)急發(fā)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型41
• 3.2.3 蓄電池組數(shù)學(xué)模型41-43
• 3.2.4 負(fù)載數(shù)學(xué)模型43-44
• 3.3 仿真結(jié)果分析44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 船舶電站設(shè)備三維模型的建立46-56
• 4.1 三維模型的建立46-54
• 4.1.1 模型數(shù)據(jù)采集46-47
• 4.1.2 三維建模47-50
• 4.1.3 模型優(yōu)化50-51
• 4.1.4 添加材質(zhì)和貼圖51-53
• 4.1.5 模型的渲染53-54
• 4.2 導(dǎo)出電站三維模型54-55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 第5章 船舶電站虛擬漫游系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)56-68
• 5.1 虛擬漫游的實(shí)現(xiàn)56-61
• 5.1.1 導(dǎo)入 3d 模型56-57
• 5.1.2 場景的修改57-60
• 5.1.3 碰撞檢測技術(shù)60-61
• 5.1.4 Virtools 編程61
• 5.2 鍵盤和鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)漫游61-67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 第6章 船舶電站虛擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)68-96
• 6.1 系統(tǒng)概述68-69
• 6.2 系統(tǒng)功能69-75
• 6.2.1 訓(xùn)練目標(biāo)分析69
• 6.2.2 功能培訓(xùn)內(nèi)容69-75
• 6.3 Virtools 平臺(tái)下的交互實(shí)現(xiàn)75-78
• 6.4 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)78-83
• 6.4.1 數(shù)據(jù)庫 SQL Server 2000 介紹78-79
• 6.4.2 仿真訓(xùn)練系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)79-80
• 6.4.3 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型選擇80
• 6.4.4 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)80-83
• 6.4.5 數(shù)據(jù)庫二維表之間對(duì)應(yīng)關(guān)系83
• 6.5 基于數(shù)據(jù)庫平臺(tái)間的交互83-92
• 6.5.1 Virtools 與數(shù)據(jù)庫交互實(shí)現(xiàn)83-88
• 6.5.2 MFC 與數(shù)據(jù)庫的交互實(shí)現(xiàn)88-92
• 6.6 教師機(jī)和學(xué)員機(jī)的實(shí)現(xiàn)92-95
• 6.6.1 教師機(jī)92-93
• 6.6.2 學(xué)員機(jī)93-95
• 6.7 本章小結(jié)95-96
• 總結(jié)與展望96-98
• 參考文獻(xiàn)98-102
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄102-103
• 致謝103

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉蓓蓓;趙曉春;張永帥;唐特;姜明明;王振;;Quest3D技術(shù)在園林景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年13期

2 冉墨男;蘇正偉;彭召升;;艦艇原動(dòng)機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)的研究[J];船電技術(shù);2009年03期

3 謝佳賓;;水輪機(jī)虛擬拆裝的實(shí)現(xiàn)過程[J];企業(yè)技術(shù)開發(fā);2010年15期

本文編號(hào)：727217