本文關鍵詞：采用建模與仿真技術的操船模擬系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 計算機仿真技術是當前應用最廣泛的實用技術之一。它集成了計算機技術、網(wǎng)絡技術、圖形圖像技術、面向對象技術、多媒體、軟件工程、信息處理、自動控制等多個高新技術領域的知識，以數(shù)學理論、相似原理、信息技術、系統(tǒng)技術及其應用領域有關的專業(yè)技術為基礎，以計算機和各種物理效應設備為工具，利用系統(tǒng)模型對實際的或設想的系統(tǒng)進行實驗研究的一門綜合性技術。實時仿真技術作為計算機仿真的一支極有特色的應用分支，近年來更是發(fā)展迅速。特別是功能強大的實時仿真支撐軟件開發(fā)成功之后，更加推動了實時仿真機的產(chǎn)業(yè)化、商品化和國際化。 船舶操縱模擬器作為一種先進的教學手段應用于航海教學和船員培訓在我國已有較長的歷史。通過仿真模擬船舶航行駕駛，培訓學員能在與實船很相似的環(huán)境下安全、高效地進行船舶操縱、輪機管理和排除故障等訓練。 本文的主要課題是借助計算機仿真技術，模擬航行于長江及沿海地區(qū)的中、小型船舶上的駕駛室集中操縱船舶及監(jiān)控航行設備。作為一種中、小型系統(tǒng)的船舶操縱模擬器，它能分別仿真和監(jiān)控實船上設備的運行工況，滿足船舶操縱及船舶設備監(jiān)控的教學要求。 本系統(tǒng)主要研究船舶運動模型，，舵機模型，船舶推進模型等。系統(tǒng)是通過硬件設備組建仿真物理模型，軟件實現(xiàn)仿真和相關的應用程序。針對建立的仿真船舶模型，軟件程序實時與具體的硬件設備互相通訊，從而實現(xiàn)船舶各運動參數(shù)直觀的動態(tài)顯示。系統(tǒng)主要核心內(nèi)容涉及研華板卡設備的驅動開發(fā)、系統(tǒng)建模、軟件實現(xiàn)、軟硬件串口通訊和數(shù)據(jù)庫訪問與操縱等。 論文首先介紹船舶仿真模型，主要側重于主機和舵機系統(tǒng)；其次介紹系統(tǒng)總體設計與架構，論述系統(tǒng)實現(xiàn)方案和相關的功能模塊；再介紹仿真軟件設計的核心技術和相關實例；最后是仿真軟件的實現(xiàn)和調(diào)試，驗證仿真船舶運行的回轉性能和Z形試驗。 基于論文開發(fā)的船舶操縱與推進實驗系統(tǒng)，在實際教學中得到了充分運用并且效果良好。論文研究成果也可以作為實驗室仿真技術和設備驅動開發(fā)的參考。
【關鍵詞】：船舶操縱模擬器 仿真技術 系統(tǒng)建模 驅動開發(fā) 軟件實現(xiàn)
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：U676;TP391.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-11
• 1.1 課題概述8-9
• 1.1.1 課題研究的背景8-9
• 1.1.2 課題研究的目的及意義9
• 1.2 課題研究的現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本課題研究的內(nèi)容10-11
• 第2章 仿真模型的建立11-26
• 2.1 數(shù)學模型11-13
• 2.1.1 數(shù)學建模的意義11-12
• 2.1.2 數(shù)學建模的基本方法和步驟12-13
• 2.2 船舶操縱動力學模型13-18
• 2.2.1 船舶靜水中的操縱模型14-15
• 2.2.2 船舶在風、水流擾動下的操縱模型15-18
• 2.3 船舶舵機系統(tǒng)的數(shù)學模型18-23
• 2.3.1 舵機水動力特性19-20
• 2.3.2 舵機建模20-21
• 2.3.3 自動舵21-23
• 2.4 船舶推進的數(shù)學模型23-26
• 2.4.1 推進機理23-24
• 2.4.2 推進模型24-26
• 第3章 系統(tǒng)總體設計與架構26-34
• 3.1 系統(tǒng)總體設計26-29
• 3.1.1 系統(tǒng)簡介26
• 3.1.2 系統(tǒng)構成26-29
• 3.2 系統(tǒng)平臺29-34
• 3.2.1 硬件選型29-30
• 3.2.2 驅動安裝30-32
• 3.2.3 通訊協(xié)議32-34
• 第4章 仿真軟件設計34-54
• 4.1 軟件概述34-38
• 4.1.1 操作系統(tǒng)平臺35
• 4.1.2 開發(fā)工具35-38
• 4.2 仿真軟件結構圖38-39
• 4.3 軟件實現(xiàn)相關的核心技術39-54
• 4.3.1 研華板卡調(diào)用模塊39-42
• 4.3.2 仿真船舶模塊42-45
• 4.3.3 串口通訊45-47
• 4.3.4 航行軌跡 ActiveX控件47-49
• 4.3.5 應用 ADO操縱 SQL Server數(shù)據(jù)庫49-54
• 第5章 仿真軟件實現(xiàn)和調(diào)試54-63
• 5.1 軟件實現(xiàn)54-61
• 5.2 調(diào)試結果61-63
• 第6章 總結與展望63-64
• 參考文獻64-66
• 致謝66-67
• 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文67-68
• 附錄I 仿真船舶的參考數(shù)據(jù)68-69
• 附錄II 仿真現(xiàn)場圖片69

【引證文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 郭威治;大型LNG船舶節(jié)約型航道寬度研究[D];武漢理工大學;2011年

2 宋團;虛擬現(xiàn)實技術在船舶交通流仿真中的應用研究[D];武漢理工大學;2011年

3 史延興;船舶舵機監(jiān)控系統(tǒng)研究[D];華中科技大學;2009年

4 史延興;船舶舵機監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)究[D];華中科技大學;2009年

5 朱立國;潛艇航行訓練模擬器管理臺的研究與設計[D];哈爾濱工程大學;2011年

6 王文彥;潛艇操縱動力學仿真單元的設計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學;2011年

7 劉鏗;內(nèi)河船舶交通動態(tài)協(xié)調(diào)管理方法研究[D];武漢理工大學;2010年

8 姚騰蛟;高速船自動駕控模擬系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫實時構建與管理技術研究[D];哈爾濱工程大學;2012年

9 王炳忠;某型空分設備仿真訓練系統(tǒng)研究[D];東北大學;2010年

  本文關鍵詞：采用建模與仿真技術的操船模擬系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：260247