本文關(guān)鍵詞：船舶機(jī)艙自動化仿真測試技術(shù)與平臺研究

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【摘要】：船舶機(jī)艙自動化控制系統(tǒng)確保了船舶安全運(yùn)營，目前國內(nèi)的船舶機(jī)艙自動化控制系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家有上海三進(jìn)、駟博、船研所、齊耀、常熟瑞特等公司，但是從國際市場來看，康斯伯格設(shè)計(jì)制造的系列產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)具有壟斷地位。機(jī)艙自動化控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)在船舶自動化中的重要表現(xiàn)。船舶機(jī)艙自動化控制系統(tǒng)具有集中顯示、分布式控制的顯著特點(diǎn)，監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、采用的通信協(xié)議具有多樣化的特征，，給系統(tǒng)的測試帶來了較大的影響，由于目前廣泛采用的人工測試手段，不但耗費(fèi)了大量的人力物力，同時(shí)降低了測試結(jié)果的可信度。 為了解決船舶機(jī)艙自動化監(jiān)控系統(tǒng)的測試難題，改善控制系統(tǒng)在測試中缺乏被控對象的尷尬局面，本論文通過分析機(jī)艙自動化控制系統(tǒng)，提出了采用仿真測試的手段解決了以上測試難題。 通過分析機(jī)艙自動化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)類型、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信形式、協(xié)議類型等問題，設(shè)計(jì)了具有通用性較強(qiáng)和擴(kuò)展性好的仿真測試硬件平臺，仿真測試硬件平臺包括被控對象仿真數(shù)學(xué)模型的運(yùn)行環(huán)境、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中常見的RS-485/422、以太網(wǎng)和CAN物理接口。 本論文設(shè)計(jì)的測試系統(tǒng)的軟件功能模塊，主要包含系統(tǒng)登錄和管理功能、自檢功能、主機(jī)遙控測試功能、網(wǎng)絡(luò)測試和網(wǎng)關(guān)硬件測試功能。在主機(jī)遙控系統(tǒng)的測試中，分析了船用柴油機(jī)常見的故障模式和主機(jī)故障的注入的實(shí)現(xiàn)手段。對于監(jiān)控報(bào)警軟件、網(wǎng)關(guān)模塊的測試，設(shè)計(jì)了便于測試人員理解和操作的人機(jī)交互界面，采用多線程、基于消息隊(duì)列的請求管理、數(shù)據(jù)緩存等技術(shù)提高了測試系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求。 仿真測試系統(tǒng)采用Visual C++作為開發(fā)平臺，搭建了仿真測試系統(tǒng)，完成了軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。最終通過次測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對上海三進(jìn)科技發(fā)展有限公司的CJBW系列產(chǎn)品的測試，驗(yàn)證了仿真測試系統(tǒng)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：故障注入 仿真測試 主機(jī)遙控系統(tǒng) 機(jī)艙控制系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.821
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題研究背景及意義9-12
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 機(jī)艙自動化監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢12-14
• 1.2.2 機(jī)艙自動化測試技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢14-16
• 1.3 論文的研究內(nèi)容16-19
• 1.3.1 研究內(nèi)容16-17
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)17-19
• 第2章 仿真測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)19-31
• 2.1 建模仿真技術(shù)19-21
• 2.1.1 仿真建模概念19
• 2.1.2 仿真建模技術(shù)在輪機(jī)模擬器方面的應(yīng)用19-21
• 2.2 故障注入技術(shù)21-25
• 2.2.1 故障注入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21-22
• 2.2.2 故障注入試驗(yàn)步驟22-23
• 2.2.3 故障注入技術(shù)分類23-25
• 2.3 船舶機(jī)艙自動化控制系統(tǒng)分析25-30
• 2.3.1 機(jī)艙自動化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)26-27
• 2.3.2 機(jī)艙自動化系統(tǒng)中通信技術(shù)與通信協(xié)議27-30
• 2.4 故障注入技術(shù)在仿真測試系統(tǒng)中的應(yīng)用30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 仿真測試系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)31-42
• 3.1 目標(biāo)系統(tǒng)測試需求分析31-35
• 3.1.1 通訊系統(tǒng)31-32
• 3.1.2 機(jī)艙監(jiān)控報(bào)警軟件32-33
• 3.1.3 主機(jī)遙控系統(tǒng)33-34
• 3.1.4 網(wǎng)關(guān)硬件模塊34-35
• 3.2 測試系統(tǒng)硬件平臺分析與設(shè)計(jì)35-38
• 3.2.1 測試平臺信號特征及通訊特征分析35-37
• 3.2.2 測試平臺的設(shè)計(jì)37-38
• 3.3 測試硬件平臺的實(shí)現(xiàn)38-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 仿真測試軟件分析與設(shè)計(jì)42-55
• 4.1 機(jī)艙自動控制系統(tǒng)測試軟件總體設(shè)計(jì)42-47
• 4.1.1 測試軟件設(shè)計(jì)原則42-43
• 4.1.2 測試軟件設(shè)計(jì)總體43-44
• 4.1.3 仿真測試軟件模塊劃分44-47
• 4.2 數(shù)據(jù)庫模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)47-53
• 4.2.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則48-49
• 4.2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)49-52
• 4.2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫通信實(shí)現(xiàn)52-53
• 4.3 仿真測試系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第5章 仿真測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證55-75
• 5.1 仿真測試軟件管理模塊實(shí)現(xiàn)55-57
• 5.1.1 登錄管理功能55-56
• 5.1.2 測試工程管理功能56-57
• 5.2 仿真測試軟件測試功能實(shí)現(xiàn)57-65
• 5.2.1 自檢功能57-58
• 5.2.2 主機(jī)遙控系統(tǒng)測試功能58-63
• 5.2.3 網(wǎng)關(guān)模塊與監(jiān)控報(bào)警軟件測試功能63-65
• 5.3 仿真測試軟件數(shù)據(jù)分析功能實(shí)現(xiàn)65-71
• 5.3.1 主機(jī)遙控系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)分析65-67
• 5.3.2 監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)分析67-69
• 5.3.3 網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊測試數(shù)據(jù)分析69-71
• 5.4 仿真測試系統(tǒng)的驗(yàn)證71-74
• 5.4.1 主機(jī)遙控系統(tǒng)測試71-72
• 5.4.2 網(wǎng)關(guān)模塊測試72-74
• 5.5 本章小結(jié)74-75
• 第6章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 本文工作總結(jié)75-76
• 6.2 對未來工作展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：957433