【摘要】：由于蒸汽輪機具有單機功率大、壽命長、穩(wěn)定性高、對燃料品質要求低等優(yōu)點,因此現(xiàn)代大型艦船依然廣泛使用蒸汽動力做為主推進動力系統(tǒng)。伴隨著蒸汽輪機在大型艦船上的廣泛使用,汽輪機控制器行業(yè)得到快速發(fā)展,然而眾多新研制出來的汽輪機控制器系統(tǒng)在與真實蒸汽輪機進行聯(lián)調試驗時一直存在不便性,如試驗不方便,試驗條件艱苦,存在對人力、物力和財力的浪費,具有安全隱患等。隨著電子技術和微處理器的發(fā)展,需要研制出蒸汽輪機模擬器,使其能夠完全替代真實的蒸汽輪機來完成與汽輪機控制器的聯(lián)調試驗。蒸汽輪機模擬器的研發(fā)與生產(chǎn)在國外的起步早,而我國對蒸汽輪機模擬器的研發(fā)起步略晚。本文按照工程需求,設計了以ARM+DSP雙核異構微處理器為核心、以網(wǎng)絡作為通信方式的艦船推進汽輪機仿真模擬器。根據(jù)艦船推進汽輪機的工作原理與基本結構,確定了艦船推進汽輪機仿真模擬器系統(tǒng)的基本組成,然后對推進汽輪機各個主要部件的運動規(guī)律進行分析,采用機理建模的方式完成對各個主要部件動態(tài)數(shù)學模型的建立,確定了模擬器系統(tǒng)的總體方案。論文以雙核微處理器為核心,搭建艦船推進汽輪機模擬器硬件平臺。硬件包括處理器模塊、模擬量輸入輸出模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊、通信接口模塊、轉速輸出模塊五個模塊,分別介紹每個模塊的設計思路并給出相關原理圖。完成了推進汽輪機模擬器系統(tǒng)的總體軟件設計,包括雙核的初始化程序、模擬量信號采集程序、模擬量信號輸出程序、數(shù)字量信號輸入輸出程序、高壓調節(jié)汽閥閥位解算程序、轉速輸出程序、雙核間的指令交互程序。以LabView為開發(fā)環(huán)境完成對艦船推進汽輪機模擬器人機界面的開發(fā)。最后論文完成艦船推進汽輪機模擬器系統(tǒng)的軟硬件調試。包括處理器相關測試、高壓調節(jié)汽閥閥位信號采集測試、實時轉速輸出測試、實時蒸汽壓力輸出測試、網(wǎng)絡接口調試和系統(tǒng)聯(lián)調等,證明了艦船推進汽輪機仿真模擬器能夠替代真實的推進汽輪機與汽輪機控制器進行聯(lián)調試驗。
【圖文】：

現(xiàn)狀設備的發(fā)展初期，國外興起了對船舶蒸汽輪機系統(tǒng)仿約，對于蒸汽輪機模擬器的數(shù)學物理模型EN 公司為英國華什西航海學院設計的蒸發(fā)的輪機仿真訓練器頗具代表性[2]。隨著微提高，蒸汽輪機模擬器因此也有了很大的率先設計研發(fā)出船舶動力裝置仿真模擬器擬器裝置是由伍德沃德 723 典型硬件平臺到計算機上作為模擬器的操作界面。STS輪機，抽氣器汽輪機，凝汽室汽輪機等，，并排汽流量、高壓伺服閥位置等等蒸汽輪機運界面，具有可現(xiàn)場配置功能，對蒸汽輪機應用[4]。模擬器外形圖如下圖 1.1 所示。

控制器發(fā)出的閥位給定信號來推動電液伺服閥，電液伺服閥完成電信號到變，進而推動油動機移動[12]。油動機作為執(zhí)行元件包括錯油門與油動機本直接操作油動機的滑閥，油動機相對位移的變化會導致調節(jié)汽閥閥門開度汽流量，從而改變蒸汽輪機轉速，通過減速器后最終改變尾軸螺旋槳轉速
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U674.7

【參考文獻】

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本文編號：2620237