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柴油机电子调速器系统仿真及故障诊断智能系统

黄爱平  
【摘要】: 本文结合中远集团科研项目《SPC-33电子调速器计算机辅助分析系统》,对我国近几年在新建船舶中采用的SPC-33电子调速器,运用FTA故障树分析理论及计算机仿真,实现电子调速器故障计算机分析和诊断,并对调速器操作面板和转速控制系统进行仿真。论文所解决的问题是:调速器接口、原理仿真;调速器控制面板仿真;电子调速器故障信息流分析;转速控制系统仿真。 本文将电子调速器分为转速调节单元、驱动控制单元、电动执行单元,对这些功能单元从结构、功能上进行原理仿真,建立单元的热点信息链与具体功能建立二次热点信息链。对调速器相关的单元:遥控控制台、电子VIT控制、高压油泵、转速检测单元、SPC-33外部接口等建立热点信息,并以图形界面显示。 本文对SPC-33电子调速器控制面板建立仿真操作系统,包括转速控制功能说明、参数设定功能说明、参数设置操作。以软件操作模拟形式对控制面板操作进行图形和文字说明,并进行模拟操作和参数设置。使轮机管理人员在模拟环境下熟悉调速器各项性能参数的调整,并获得操作经验。 本文运用FTA故障树分析方法和最小路集方法,对SPC-33电子调速器进行故障信息流分析,从系统化角度构筑FT,并建立镜像对称的故障逻辑矩阵模型。从顶事件开始,计算各级故障的失效率和不可靠度,按照各级故障发生的最大概率,排列出底事件序列,迅速找到某一顶事件最可能对应的底事件,实现智能故障分析与诊断。 在充分调研与分析后,导出了电子调速器的物理和数学模型,并对SPC-33电子调速器调速系统建立仿真模型。在仿真模型基础上,运用面向对象和面向组件的设计思想,对电子调速系统进行软件设计开发,系统设计语言采用统一模型语言(UML),进行可视化系统模块构造。采用面向对象的编程模式,运用Windows操作系统下动态链接库技术,使系统结构紧凑、运算速度快。 本课题第一版应用软件已在中远集团装船使用,因其界面友好,图形逼真,仿真效果直观明了,能解决实际问题而受到用户欢迎。


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