本文關(guān)鍵詞：船舶側(cè)推裝置控制系統(tǒng)仿真研究

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【摘要】：船舶側(cè)推裝置是隨現(xiàn)代船舶發(fā)展而產(chǎn)生的新型輔助操縱設(shè)備。船舶在港內(nèi)低速航行或水域受限時(shí),使用側(cè)推裝置可以有效提高船舶的操縱性能。本文結(jié)合大型輪機(jī)模擬器和海船船員智能考試系統(tǒng)的研發(fā)工作,以典型實(shí)船作為研究對(duì)象,針對(duì)側(cè)推裝置控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模和動(dòng)態(tài)仿真研究,完成了以下研究工作：首先,利用分離型建模思想,基于裸船體、槳、舵的單獨(dú)水動(dòng)力性能,并考慮三者之間相互作用,建立了三自由度船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型。然后將側(cè)推裝置產(chǎn)生的側(cè)推力及力矩加入到已建立的分離型模型中,綜合港內(nèi)操縱淺水、低速兩個(gè)特點(diǎn),建立了完整的側(cè)推裝置輔助船舶操縱運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。利用四階龍格—庫(kù)塔法對(duì)操縱運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行了解算,并對(duì)船舶在港內(nèi)操縱進(jìn)行模擬仿真研究,分析了側(cè)推裝置在不同工況下輔助船舶運(yùn)動(dòng)的操縱效能。其次,在完成側(cè)推裝置輔助船舶操縱的數(shù)學(xué)建模和仿真的基礎(chǔ)上,以“中遠(yuǎn)大洋洲”號(hào)萬(wàn)箱集裝箱貨輪艏側(cè)推裝置控制系統(tǒng)為研究對(duì)象,詳細(xì)分析了系統(tǒng)的工作原理和基本功能,制定了側(cè)推裝置控制系統(tǒng)仿真軟件的整體設(shè)計(jì)方案。利用VC++開發(fā)工具完成了船舶側(cè)推裝置控制系統(tǒng)仿真軟件的設(shè)計(jì)與研發(fā),軟件系統(tǒng)包括機(jī)旁控制、駕控臺(tái)控制、兩翼控制以及電動(dòng)液壓系統(tǒng)四個(gè)部分。最后,基于DMS-2014輪機(jī)模擬器仿真平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了船舶側(cè)推裝置控制系統(tǒng)仿真軟件可視化動(dòng)態(tài)運(yùn)行。仿真結(jié)果表明系統(tǒng)具有良好的可視化人機(jī)交互功能,能夠全面模擬實(shí)船側(cè)推裝置操縱控制功能,并能實(shí)現(xiàn)典型故障設(shè)置,滿足可視化仿真教學(xué)培訓(xùn)要求。
【關(guān)鍵詞】：側(cè)推裝置控制系統(tǒng) 數(shù)學(xué)建模 系統(tǒng)仿真 VC++
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U664.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 本課題相關(guān)領(lǐng)域的研究動(dòng)態(tài)11-15
• 1.2.1 側(cè)推裝置國(guó)內(nèi)外研究綜述11-14
• 1.2.2 輪機(jī)模擬器的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)建模17-32
• 2.1 船舶運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)學(xué)建模17-20
• 2.1.1 船舶運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系統(tǒng)17-18
• 2.1.2 船舶運(yùn)動(dòng)學(xué)建模18-20
• 2.2 船體流體動(dòng)力學(xué)建模20-26
• 2.2.1 慣性類流體動(dòng)力和力矩建模20-22
• 2.2.2 粘性類流體動(dòng)力和力矩建模22-26
• 2.3 螺旋槳流體動(dòng)力學(xué)建模26-28
• 2.4 舵流體動(dòng)力學(xué)建模28-31
• 2.5 小結(jié)31-32
• 第3章 側(cè)推裝置基礎(chǔ)理論及其輔助船舶操縱仿真32-47
• 3.1 側(cè)推裝置簡(jiǎn)介32-33
• 3.2 側(cè)推裝置工作原理33-35
• 3.3 側(cè)推裝置的力學(xué)模型35-40
• 3.3.1 側(cè)推裝置的水動(dòng)力特性35-38
• 3.3.2 側(cè)推裝置側(cè)推力及力矩的計(jì)算38-40
• 3.4 側(cè)推裝置輔助船舶操縱運(yùn)動(dòng)仿真40-46
• 3.4.1 運(yùn)動(dòng)模型的數(shù)值解法40-42
• 3.4.2 運(yùn)動(dòng)模型的仿真與分析42-46
• 3.5 小結(jié)46-47
• 第4章 側(cè)推裝置控制系統(tǒng)仿真軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)47-70
• 4.1 船舶側(cè)推裝置控制系統(tǒng)47-48
• 4.2 側(cè)推裝置控制系統(tǒng)仿真軟件的功能要求48-53
• 4.3 仿真軟件界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)53-65
• 4.3.1 機(jī)旁控制界面53-57
• 4.3.2 駕控臺(tái)控制界面57-61
• 4.3.3 兩翼控制界面61-63
• 4.3.4 電動(dòng)液壓系統(tǒng)界面63-65
• 4.4 側(cè)推裝置控制系統(tǒng)仿真軟件典型故障的設(shè)置與分析65-68
• 4.4.1 液壓故障66
• 4.4.2 控制系統(tǒng)螺距無(wú)響應(yīng)故障66-68
• 4.4.3 電氣故障68
• 4.5 小結(jié)68-70
• 第5章 結(jié)論與展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 ;IDENTIFICATION OF ABKOWITZ MODEL FOR SHIP MANOEUVRING MOTION USING ε-SUPPORT VECTOR REGRESSION[J];Journal of Hydrodynamics;2011年03期

2 單雄飛;李偉;;大型集裝箱船旋回性分析[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月);2014年07期

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本文編號(hào)：1014013