舵機是控制船舶運動的重要設(shè)備,其性能關(guān)系著船舶航行的安全性。傳統(tǒng)的舵機噪音大、管路多、占地面積大、安裝維護困難,難以滿足當今社會對綠色船舶的發(fā)展要求。隨著轉(zhuǎn)葉式舵機密封難題逐漸被攻克,由于其具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、安裝方便、管路少、噪音小、節(jié)能高效等特點,轉(zhuǎn)葉式舵機在船舶上的應(yīng)用正日益廣泛,甚至有人預言轉(zhuǎn)葉式舵機將是未來最有前景的舵機形式。為了對轉(zhuǎn)葉式舵機系統(tǒng)進行深入地分析和研究,以海洋工程船“海洋石油681”上的轉(zhuǎn)葉式液壓舵機系統(tǒng)為研究對象,對其進行了數(shù)學建模,并設(shè)計開發(fā)了轉(zhuǎn)葉式舵機仿真軟件。舵機系統(tǒng)數(shù)學模型包括變頻調(diào)速單元數(shù)學模型、液壓動力機構(gòu)數(shù)學模型、舵葉的水動力學模型、位移傳感器數(shù)學模型等。所有數(shù)學模型均在Matlab/Simulink中進行了仿真驗證,符合SOLAS公約對船舶舵機的相關(guān)要求。仿真系統(tǒng)包括二維仿真系統(tǒng)和三維虛擬場景。二維仿真系統(tǒng)是在舵機系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎(chǔ)上用C#語言開發(fā)的,包括用戶界面層、數(shù)據(jù)層、邏輯層等三層結(jié)構(gòu)。用戶界面層是程序的可視化顯示,用來響應(yīng)界面做出的各種操作,顯示系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)、參數(shù)變化、故障報警,并監(jiān)視模型程序的狀態(tài)；數(shù)據(jù)層用于存儲舵機運行的數(shù)據(jù)；... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 船用舵機的發(fā)展歷程
    1.3 轉(zhuǎn)葉式舵機的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 轉(zhuǎn)葉式舵機國外研究概況
        1.3.2 轉(zhuǎn)葉式舵機國內(nèi)研究概況
    1.4 論文主要內(nèi)容
第2章 船舶轉(zhuǎn)葉式舵機系統(tǒng)概述
    2.1 船舶轉(zhuǎn)葉式舵機系統(tǒng)基本組成和工作原理
        2.1.1 轉(zhuǎn)葉式舵機系統(tǒng)基本組成
        2.1.2 轉(zhuǎn)葉式舵機系統(tǒng)工作原理
    2.2 轉(zhuǎn)葉式舵機控制系統(tǒng)
        2.2.1 舵機控制系統(tǒng)類型
        2.2.2 舵機操舵方式的轉(zhuǎn)換
    2.3 轉(zhuǎn)葉式液壓舵機主要特點
    2.4 舵機應(yīng)滿足的基本要求
    2.5 本章小結(jié)
第3章 轉(zhuǎn)葉式舵機系統(tǒng)數(shù)學建模與仿真
    3.1 轉(zhuǎn)葉式舵機系統(tǒng)數(shù)學模型
        3.1.1 變頻調(diào)速單元數(shù)學模型
        3.1.2 液壓動力機構(gòu)數(shù)學模型
        3.1.3 舵機負載模型
        3.1.4 位移傳感器數(shù)學模型
    3.2 轉(zhuǎn)葉式舵機Simulink仿真
        3.2.1 變頻器仿真模型
        3.2.2 異步電動機仿真模型
        3.2.3 定量油泵仿真模型
        3.2.4 轉(zhuǎn)舵機構(gòu)流量仿真模型
        3.2.5 轉(zhuǎn)舵機構(gòu)的力矩平衡仿真模型
        3.2.6 舵葉負載仿真模型
        3.2.7 舵機系統(tǒng)整體仿真模型
        3.2.8 仿真結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 二維仿真軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 程序結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.2 數(shù)學模型的程序?qū)崿F(xiàn)
    4.3 仿真程序界面設(shè)計
        4.3.1 自定義控件設(shè)計
        4.3.2 界面設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
第5章 三維虛擬場景的設(shè)計與實現(xiàn)
    5.1 轉(zhuǎn)葉式舵機系統(tǒng)三維模型的創(chuàng)建和優(yōu)化
        5.1.1 三維模型的創(chuàng)建
        5.1.2 三維模型的優(yōu)化
    5.2 三維虛擬現(xiàn)實軟件的開發(fā)
        5.2.1 Unity3D技術(shù)
        5.2.2 舵機系統(tǒng)三維模型的導入
        5.2.3 虛擬漫游的實現(xiàn)
        5.2.4 交互點功能的實現(xiàn)
    5.3 數(shù)據(jù)通訊
        5.3.1 通訊協(xié)議
        5.3.2 Socket套接字
        5.3.3 數(shù)據(jù)通訊的實現(xiàn)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
研究生履歷


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2932351