海洋工程船舶綜合推進系統(tǒng)建模與仿真.pdf

1、為了對海洋工程船舶的綜合推進系統(tǒng)進行分析與研究，以“海洋石油681”船舶作為研究對象，進行了推進系統(tǒng)的建模與仿真。
　　推進系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型包括柴油機機理數(shù)學(xué)模型、柴油機控制邏輯模型、船舶操縱運動數(shù)學(xué)模型、推進器數(shù)學(xué)模型以及三維虛擬場景、推進系統(tǒng)的三維模型和仿真可視化的二維展示等。數(shù)學(xué)模型均在Matlab仿真平臺中進行過驗證后再進行編程實現(xiàn)。柴油機模型的原型是W(a)rtsil(a)16V32型先進渦輪增壓四沖程V型柴油機。本課題的柴

2、油機模型結(jié)合了熱力學(xué)原理和柴油機建模方面比較流行的容積法原理創(chuàng)建，進行了柴油機缸內(nèi)熱力過程、進排氣系統(tǒng)、渦輪增壓系統(tǒng)、活塞連桿機構(gòu)的建模?？刂七壿嬇c實船控制邏輯一致。推進器數(shù)學(xué)模型采用荷蘭B4-55型螺旋槳圖譜以及經(jīng)驗公式創(chuàng)建。船舶運動模型及船槳干涉模型采用的是日本拖拽水池委員會(JTTC) MMG小組提出的分離結(jié)構(gòu)模型（MMG模型）。為了突出重點、優(yōu)化仿真結(jié)構(gòu)、簡化運算，模型僅涉及船舶前進、橫移、轉(zhuǎn)首三個自由度。水動力導(dǎo)數(shù)采用的是周昭

3、明對井上圖譜進行回歸分析提出的回歸公式。
　　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。架構(gòu)采用的是微軟WPF(WindowsPresentation Foundation)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。仿真平臺中的三維模型首先是采用Autodesk公司的3ds Max軟件進行前期制作，然后將得出的三維模型再通過Electric Rain ZAM3D