本文關(guān)鍵詞：基于虛擬現(xiàn)實(shí)的船舶主機(jī)遙控系統(tǒng)的仿真

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【摘要】：在當(dāng)今國(guó)際貿(mào)易中，海上運(yùn)輸業(yè)發(fā)揮著舉足輕重的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)際貿(mào)易總運(yùn)量中80%以上的貨物都是利用海上運(yùn)輸完成的，因此，海運(yùn)服務(wù)貿(mào)易的發(fā)展?jié)摿ο喈?dāng)巨大。我國(guó)，作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，第二大經(jīng)濟(jì)實(shí)體，海運(yùn)業(yè)迎來(lái)了快速發(fā)展的良好機(jī)遇。海運(yùn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)大量高素質(zhì)的船員隊(duì)伍。輪機(jī)模擬器作為航海類院校必須的教學(xué)訓(xùn)練設(shè)備，已經(jīng)在船員隊(duì)伍的教學(xué)和培養(yǎng)方面發(fā)揮了舉足輕重的作用。輪機(jī)模擬器給船員提供了不可多得的訓(xùn)練實(shí)際操作技能的機(jī)會(huì)。所以，輪機(jī)模擬器的發(fā)展是一個(gè)國(guó)家海運(yùn)事業(yè)發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志。本文在鎮(zhèn)江船艇學(xué)院船舶仿真系統(tǒng)項(xiàng)目的支持下，對(duì)輪機(jī)模擬器的最重要的功能-船舶主機(jī)遙控仿真系統(tǒng)開(kāi)展了研究工作，具體的工作如下所述。 本文的仿真對(duì)象是大型的集裝箱船。為了獲取主機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，本文在分析船舶主機(jī)遙控操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立了船舶主機(jī)和遙控操作系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)船舶主機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了Simulink仿真。仿真結(jié)果能夠滿足輪機(jī)模擬器的要求。 為了解決系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問(wèn)題，本文在船舶主機(jī)數(shù)學(xué)模型完成Simulink仿真后，利用MATLAB\Simulink中代碼轉(zhuǎn)換工具，將Simulink中搭建的模型轉(zhuǎn)換為C++代碼。并通過(guò)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)修改模塊的參數(shù)，并將該模型產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存入SQL2000數(shù)據(jù)庫(kù)中，以供輪機(jī)模擬器的其他部分調(diào)用。滿足輪機(jī)模擬器的實(shí)時(shí)性要求，減輕了編寫代碼的繁瑣，為模擬器的開(kāi)發(fā)帶來(lái)方便。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比，具有開(kāi)發(fā)周期短、費(fèi)用低、效率高的特點(diǎn)。 為了實(shí)現(xiàn)操作界面的三維虛擬仿真，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，利用3Dmax軟件，建立了駕駛臺(tái)和集控室操作臺(tái)的三維模型，并對(duì)模型進(jìn)行了貼圖，渲染，烘焙處理，使其更為逼真。將所建立的駕駛臺(tái)和集控室的三維模型導(dǎo)入到Virtools中，通過(guò)對(duì)Virtools中腳本的編程，實(shí)現(xiàn)了三維模型與SQL2000數(shù)據(jù)庫(kù)中的互通，實(shí)現(xiàn)了備車、起動(dòng)、轉(zhuǎn)向、停車的基本操作功能，以及模擬各種故障的功能，來(lái)滿足學(xué)員的培訓(xùn)需求。 使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)的輪機(jī)模擬器，具有成本低，，操作使用簡(jiǎn)單，用途廣，維修保養(yǎng)方便的優(yōu)點(diǎn)。在航海教育與船員技能訓(xùn)練中，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
【關(guān)鍵詞】：船舶主機(jī) 遙控操作系統(tǒng) 代碼轉(zhuǎn)換 三維 虛擬仿真
【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)】：U664.8
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 選題的背景和意義13-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)15-18
• 1.2.1 計(jì)算機(jī)虛擬仿真的國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)15-16
• 1.2.2 船舶主機(jī)遙控系統(tǒng)仿真的國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)16-18
• 1.3 本文的主要工作18-19
• 第二章 大型低速柴油機(jī)遙控操作系統(tǒng)19-29
• 2.1 主機(jī)遙控操作系統(tǒng)的組成19-20
• 2.2 MAN-B&W 型主機(jī)遙控控制系統(tǒng)原理20-25
• 2.2.1 備車控制20-21
• 2.2.2 起動(dòng)控制21-23
• 2.2.3 換向控制23-24
• 2.2.4 停車控制24-25
• 2.3 主機(jī)遙控控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型25-27
• 2.3.1 備車邏輯25
• 2.3.2 起動(dòng)邏輯25
• 2.3.3 換向邏輯25-27
• 2.3.4 制動(dòng)邏輯27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第三章 船舶動(dòng)力裝置數(shù)學(xué)模型及仿真29-49
• 3.1 柴油機(jī)各部件的數(shù)學(xué)模型及仿真29-42
• 3.1.1 壓氣機(jī)模型30-32
• 3.1.2 中冷器模型32-33
• 3.1.3 掃氣箱模型33-34
• 3.1.4 柴油機(jī)的本體模型34-36
• 3.1.5 排氣溫度和壓力模型36-37
• 3.1.6 廢氣渦輪模型37-39
• 3.1.7 供油裝置和電子調(diào)速器的模型39-41
• 3.1.8 螺旋槳的模型41-42
• 3.2 柴油機(jī)及推進(jìn)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型在 MATLAB/Simulink 中的仿真42-45
• 3.2.1 MATLAB/Simulink 簡(jiǎn)介42-43
• 3.2.2 創(chuàng)建子系統(tǒng)43-44
• 3.2.3 柴油機(jī)的 Simulink 模型框圖44-45
• 3.3 柴油機(jī) Simulink 仿真結(jié)果分析45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第四章 虛擬現(xiàn)實(shí)49-61
• 4.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)介紹49-50
• 4.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)的概念49
• 4.1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用49-50
• 4.2 虛擬現(xiàn)實(shí)的開(kāi)發(fā)軟件50-52
• 4.2.1 三維建模軟件的選擇50-51
• 4.2.2 virtools 概述51-52
• 4.3 虛擬現(xiàn)實(shí)中三維模型的建立52-60
• 4.3.1 模型的數(shù)據(jù)采集52-53
• 4.3.2 幾何建模技術(shù)53-56
• 4.3.3 重要部件模型的建立56-57
• 4.3.4 模型的后期處理技術(shù)57-58
• 4.3.5 建立的三維操作界面58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 仿真數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)及接口分析61-73
• 5.1 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)61-63
• 5.2 VC++訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)63-65
• 5.3 將 Simulink 模型轉(zhuǎn)化為 C++代碼65-70
• 5.4 仿真數(shù)據(jù)庫(kù)建立70-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 第六章 船舶主機(jī)遙控系統(tǒng)的可視化仿真73-85
• 6.1 Virtools 基本交互腳本的編寫73-79
• 6.1.1 按鈕控制腳本73
• 6.1.2 攝像機(jī)控制腳本73-74
• 6.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)連接腳本74-78
• 6.1.4 操縱柄控制腳本78-79
• 6.2 三維操作界面功能的實(shí)現(xiàn)79-81
• 6.2.1 虛擬漫游功能79-80
• 6.2.2 界面的通信80
• 6.2.3 故障的模擬80-81
• 6.3 系統(tǒng)的集成81-84
• 6.4 本章小結(jié)84-85
• 第七章 總結(jié)與展望85-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 附錄90-91
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文91-92
• 致謝92-93
• 詳細(xì)摘要93-97

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王海燕;張均東;;大型低速柴油機(jī)線性變參數(shù)狀態(tài)空間模型[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2006年06期

本文編號(hào)：1011285