收藏本站
《上海海事大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

“半实物在环”船舶主机遥控及图示仿真系统

邓琳琳  
【摘要】:本文课题是上海市科技发展基金项目“多模式机舱综合仿真系统”下的一个重要子项目,它以中远集运公司大型集装箱船舶上新颖的主机遥控系统为仿真对象,运用计算机技术、通信技术和自动控制技术,设计并构筑了主机气动操作和图示系统、实现了在线闭环实时控制仿真、开发了气动操作部件的故障仿真。 主机遥控系统在无人机舱中地位重要、技术日益完备,航海界对主机遥控各种性能的仿真探索也相应地不断进步。我院航运仿真中心在1999年成功开发了SMSC-2000网络化大型轮机模拟器,本课题在此基础上拓展的主机遥控实时仿真系统包括半实物的调节、控制和执行部件的模型,形式上既可以与SMSC-2000轮机模拟器联网,也能自成系统进行实时控制环节的仿真。其主要特性如下: (1)主机遥控实时仿真系统由DIFA41主机遥控装置、驾驶室控制台、集控室主机控制台、机旁操作控制台及其螺旋桨模拟装置、主机气控操作图示管理系统组成,是实际的自动化船舶主机控制和操作系统的真实缩影,具有“半实物在环”的特性,相关的参数处于在线测试状态,能与主网相连。 (2)螺旋桨模拟装置中设有模拟飞轮做机械惯性环节的仿真,采用可逆调速的电机带动一个螺旋桨来模拟主机的运行,给定转速与实际测得转速的偏差值对按固有调节规律运算后,输出主机供油控制信号至负荷限制环节,实现主机控制的“在线闭环仿真”。 (3)遥控系统的各种故障会造成主机设备不能正常运行,降低主机运行质量;故障不能及时识别和排除,会造成故障蔓延或系统瘫痪,针对船舶轮机员缺乏自动化原理的知识和解决自动化元部件故障的实际能力,开展主机遥控系统的故障仿真十分有必要。系统采用故障树方法分析了系统某功能失效的顶事件,建立了最小路集的三级故障树。课题专门针对“气控阀”中故障率较高的几种阀件,研究了统一建模的方法,使故障的模拟更加接近实船,系统提供快速有效的故障模拟分析可以直接为船方服务。 (4)本系统采用工控机来完成对外部设备的动态数据采集和实时控制仿真,应用程序开发采用面向对象的编程方式,设计出十分直观友好的人机界面,通过串行口 犷 发送命令或接收模拟主机的转速、供油量等实时数据,并对这些数据作数据处理、显 小、存盘等。 (5)对于ARM+DSP主机模型内的风浪的外扰动仿真,为使主机气动操作仿真 系统实时反映主机数学模型下的外部执行部件的动作效果,本课题中探索了由DSP 完成转速信号滤波处理的技术路线。 本文第一章介绍了项目背景;第二章分析了主机气动控制装置结构组成和逻辑关 系;第三章主要介绍自行研制的“主机气动操作实时仿真系统”的结构组成和功能, 着重强调其“在线闭环仿真”、“半实物在环”、“实时联网”特点;第四章阐述了执 行一部件故障仿真的层次结构、功能特征、实现方法;第五章介绍应用程序开发策略; 第六章探索了应用DSP进行转速信号处理的方案;最后,第七章是对所做工作的总 结,以及对本课题持续开发的展望。 半实物船舶主机遥控仿真系统集调速、控制和执行于一体,课题开发了较完整的 功能,完成了与主机模型的联合调试,实现了与原轮机模拟器的联网。该课题的成功 不仅是拓展了对学员自动化领域的培训和实践教育,更可用于不同环境下主机控制优 化的研究。本课题的产品成果已在浙江交通职业技术学院和上海远洋教育中心得到了 推广。
【学位授予单位】:上海海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:U664

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王华英;基于ARM+DSP嵌入式仿真平台的柴油主机建模研究[D];上海海事大学;2005年
2 韩学胜;船舶主机遥控仿真系统的设计与开发[D];大连海事大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨明,苑森淼,池俊成,杨茂伟;基于面向对象技术的高压柴油泵校正及故障诊断系统[J];车辆与动力技术;2003年01期
2 陈明昭;远洋船舶轮机训练仿真器系统构造设计研究[J];船舶工程;1995年03期
3 褚建新,顾伟,郑士君,吴树雄,蒋国仁;基于最大概率法的船舶主机遥控气动装置故障信息流分析[J];船舶工程;2001年02期
4 黄加亮,蔡振雄;船舶柴油机运行工况诊断仿真研究[J];船舶工程;2002年06期
5 王锡淮,肖健梅,鲍敏中;船舶主机遥控仿真系统实时多任务软件设计[J];船舶;2002年06期
6 孙建波,吴恒,郭晨;船用大型低速柴油机气动控制系统的仿真[J];大连海事大学学报;2000年01期
7 郭晨,史成军,孙建波,孙才勤,彭水生;高仿真度的DMS-2000型船舶机舱模拟器(英文)[J];大连海事大学学报;2002年S1期
8 倪超,李奇,方仕雄,王辉;TMS320LF2407A与PC多机串行通信的一种典型方法[J];电子工程师;2003年01期
9 李红霞,曹顺安;利用PCL-818HG卡快速开发数据采集软件的方法[J];工业仪表与自动化装置;2003年03期
10 郭江华,胡大斌,梁述海;柴油机转速模糊控制系统的设计[J];湖北工学院学报;2002年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 向阳;船舶主机遥控系统原理仿真与故障信息流分析[D];上海海运学院;2000年
2 梁会锋;船舶推进柴油机控制系统的优化及其仿真[D];上海海运学院;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐华军;;基于DSP控制器的SVPWM交流调速控制系统设计[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年01期
2 王明艳;张海峰;;基于JPEG2000标准的视频监控系统的设计[J];安防科技;2008年01期
3 蒲东兵;马志强;庞长明;孙英娟;于哲舟;;基于DSP的掌纹识别门禁系统设计与实现[J];安防科技;2008年02期
4 李义,蔡敏,胡俊;桥梁评价系统的研究与开发[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
5 王一宾;陈义仁;;软件体系结构思想在医院信息系统分析与设计中的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年03期
6 周玲;;基于MATLAB的语音信号数字滤波处理[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2011年03期
7 丁硕;;基于LabVIEW的虚拟数字滤波器的设计[J];鞍山师范学院学报;2008年02期
8 蔡文海;MATLAB软件包在数字滤波器设计中的应用[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2003年01期
9 高素玲;李立;;Multisim在车载系统前置处理电路中的应用研究[J];安阳工学院学报;2011年02期
10 王琳;周起勃;;基于双DSP的光电稳定平台控制系统硬件设计[J];半导体光电;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王鹤鸣;;基于DSP的无刷直流电机调速系统[A];天津市电视技术研究会2012年年会论文集[C];2012年
2 曾渊;李钢虎;赵亚楠;;任意概率分布白噪声在线谱增强中的仿真研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
3 张辉;戴敬;;基于DSP的ECT数据采集系统设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
4 郑申白;张洪哲;马劲红;张荣华;曹敏;;连轧过程仿真开发[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
5 林喜荣;潘鹏;于政涛;夏雄武;蔡良伟;;一种基于DSP技术的指纹鉴别系统的实验研究[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
6 陈华明;孙广富;卢焕章;常青;;可重构处理技术及其在红外图像弱小运动目标检测中的应用[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
7 阮浩;卜开伟;;软件数字频率合成技术在继电保护测试装置上的应用[A];湖北省电工技术学会2004年学术年会论文集[C];2004年
8 王棋;赵军;李玉柏;;基于DSP和FPGA的数字集群系统终端设计[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
9 孙实泽;张学森;杜春鹏;;基于FPGA可变FIR滤波器组设计及实现[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
10 袁北;;基于DSP速率陀螺数字伺服系统的研究[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 朱怡;潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 易吉良;基于S变换的电能质量扰动分析[D];湖南大学;2010年
4 吕宁;基于数据驱动的故障诊断模型及算法研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
5 欧礼坚;船舶螺旋桨及推进装置故障诊断关键技术研究与应用[D];华南理工大学;2010年
6 辛哲奎;基于视觉的小型无人直升机地面目标跟踪技术研究[D];南开大学;2010年
7 王小龙;建设工程数字化管理体系研究[D];北京交通大学;2010年
8 覃岭;无线电侦测中的阵列处理算法研究[D];电子科技大学;2010年
9 孙平;高频医学超声成像系统的研究与设计[D];武汉大学;2009年
10 杨科锋;移变双基地SAR特性与成像方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王磊;继电保护测试仪检定装置的研究与实现[D];南昌航空大学;2010年
2 衡泽超;基于ATT7022B的三相多用户电能表研究[D];山东科技大学;2010年
3 毕博;隔离四通道数字存储示波器的设计与研究[D];山东科技大学;2010年
4 陈楠楠;互动音乐桌[D];山东科技大学;2010年
5 徐坤山;三相四线制并联型有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
6 徐艳;基于DSP的图像跟踪系统及跟踪算法的研究[D];长春理工大学;2010年
7 史文韬;基于DSP的水下机器人嵌入式控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 尹宝瑞;基于OpenGL虚拟海洋环境仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 张立华;光纤陀螺捷联系统硬件平台的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 侯春玲;公安IP视频会议系统终端的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王长林;柴油机船舶推进装置的建模和实时仿真[J];船舶工程;1996年06期
2 朱建元,顾卓明,顾正熙;轮机模拟器柴油主机动态过程实时仿真[J];船舶工程;1998年03期
3 刘永文,张会生,苏明;舰船柴油机的模块化建模与仿真[J];船舶工程;2002年01期
4 张世忠,施洋;DGS-8800e电子调速器简介[J];船舶设计通讯;1998年Z1期
5 王锡淮,肖健梅,鲍敏中;船舶主机遥控仿真系统实时多任务软件设计[J];船舶;2002年06期
6 郑为民,黄义新;主机遥控加速度限制性能分析及改进的探讨[J];船电技术;1999年06期
7 张华力;郭庆祝;王宏智;岳书明;;可编程逻辑控制器在船舶主机遥控系统中的应用[J];船电技术;2006年01期
8 董猛;郭健;郑晓燕;张昕祺;;PLC在船舶主机遥控系统中的应用[J];船电技术;2006年04期
9 聂延生;新一代电子调速器系统——兼谈对轮机自动化教材建设的看法[J];大连海运学院学报;1994年02期
10 孙建波,吴恒,郭晨;船用大型低速柴油机气动控制系统的仿真[J];大连海事大学学报;2000年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 彭水生;轮机模拟器6S60MC柴油主机仿真系统与故障模拟[D];大连海事大学;2000年
2 王海燕;大型低速船用柴油机建模与系统仿真[D];大连海事大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘军锋;船员培训质量综合评判[D];大连海事大学;2001年
2 赵继权;舰船机舱自动化系统设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
3 韩成敏;船舶主机遥控装置仿真及故障诊断智能系统研究与开发[D];上海海运学院;2003年
4 孙仁勇;船舶系统智能控制与仿真的研究[D];大连海事大学;2003年
5 张桂臣;基于PLC的主机遥控系统的实现[D];大连海事大学;2004年
6 汪涌泉;调距桨推进系统仿真及教学软件的设计[D];大连海事大学;2004年
7 陈巨涛;ARM+DSP嵌入式仿真平台的开发及其在实时仿真中的应用[D];上海海事大学;2004年
8 张华力;基于PLC的船舶主机遥控系统的设计与研究[D];大连海事大学;2006年
9 田靓;船舶主机电子调速系统仿真软件开发[D];武汉理工大学;2006年
10 付君;大型船舶主机电子调速器仿真训练系统设计与开发[D];中国海洋大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 张卫国;自动化机舱操作训练与评估系统的开发[D];大连海事大学;2010年
2 石喆文;永磁同步电机控制器半物理仿真系统的研究[D];长安大学;2011年
3 杨凯;船舶安全检查管理系统的设计与实现[D];山东大学;2011年
4 马杰;船舶主机遥控系统的设计与实现[D];大连海事大学;2010年
5 杨杨;新型船舶柴油主推进遥控仿真系统的研究[D];大连海事大学;2010年
6 王力;主机遥控系统仿真及故障智能分析[D];武汉理工大学;2010年
7 余安;基于PLC的船舶双柴油主机遥控模拟装置的设计与实现[D];大连海事大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯炯明,程夕明,孙逢春;基于面向对象技术的电动车辆故障诊断系统[J];北京理工大学学报;2002年02期
2 肖健梅 ,王锡淮 ,鲍敏中;神经网络在船舶主柴油机建模中的应用[J];船舶工程;2001年06期
3 刘永文,张会生,苏明;舰船柴油机的模块化建模与仿真[J];船舶工程;2002年01期
4 王锡淮,肖健梅,鲍敏中,朱翊;船舶主机遥控仿真系统中串行通信的实现[J];船舶;2001年04期
5 李华文,张均东,姚文兵;FUZZY-PI多模态调速器的主机遥控 系统计算机仿真[J];大连海事大学学报;1999年01期
6 黄加亮,翁泽民,张均东,孙培廷;大型低速柴油机增压系统故障诊断的研究[J];大连海事大学学报;2000年01期
7 魏志成,周激流,郭晶;VC~(++)中多文档、多视及窗口之间的内在关系[J];电脑与信息技术;1999年03期
8 李汉强;异步电机矢量控制系统计算机辅助设计[J];电气传动;1997年06期
9 邬海杰;冯培悌;;使用MSComm控件实现与DSP的串行通信[J];电气自动化;2001年05期
10 胡广,曹卫华,桂卫华,吴敏;在Windows98下PC和TMS320F240的多机串行通信[J];电子技术;2001年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 包文俊;船舶多种发电方式联合运行的仿真研究[D];上海海运学院;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周慧良;洞庭湖区船舶主机选型调查及分析[J];江苏船舶;2005年02期
2 郑义明;何凌峰;潘登;;船舶主机冷却水量的估算方法[J];广东造船;2012年01期
3 路庆;船舶主机遥控系统的故障分析及处理[J];天津航海;1995年04期
4 ;船用节油“加力筒”[J];船舶;1996年02期
5 王义,宋天相;大型船舶主机横向支撑断裂原因的分析[J];大连理工大学学报;1996年05期
6 叶伟强,余宪海,余剑翔;船舶主机机座垫片的接触刚度研究[J];中国修船;2000年04期
7 王德山,王世明,肖民,姚寿广;船舶主机常见故障诊断系统研究[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2003年04期
8 张桂臣;任光;;全集成船舶主机遥控系统的研究及实现[J];中国修船;2007年02期
9 甘念重;;船舶主机热平衡分析及其余热利用[J];船海工程;2008年02期
10 孙增华;;船舶主机调速器复合算法仿真[J];青岛远洋船员学院学报;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 肖民;姚寿广;;船舶主机常见故障诊断系统研究[A];第十届全国内河船舶与航运技术学术会议论文集[C];2006年
2 周舟;王伟彬;徐玉平;;主机遥控、操纵系统管理研讨[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
3 余宪海;;试论船舶主机机座—垫块—基座系统接触刚度[A];中国航海学会船舶机电与通信导航专业委员会2002年学术年会论文集(船舶机电分册)[C];2002年
4 郑青榕;潘其永;解晨;智会杰;;利用船舶主机缸套水余热的吸附取水研究[A];中国化学会第15届反应性高分子学术讨论会论文摘要预印集[C];2010年
5 郑士君;徐波;;船舶主机遥控装置仿真及故障诊断智能系统研究与开发[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(下)[C];2003年
6 初忠;郭晨;;船舶主机机旁操作模拟训练系统的研制[A];全国先进制造技术高层论坛暨第七届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2008年
7 钟武华;林少芬;陈景锋;;FMEA在船舶主机润滑系统中的应用[A];2010年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第二次全体委员大会论文集[C];2010年
8 余宪海;;船舶主机机座环氧树脂垫片可靠性与经济性研究[A];中国航海学会船舶机电专业委员会2000年度学术报告会论文集[C];2000年
9 赵勇;胡升平;;环境温度对船舶主机涡轮增压器特性的影响研究[A];第六届长三角科技论坛航运分论坛暨江苏省航海学会2009年学术年会论文集[C];2009年
10 赵勇;胡升平;;环境温度对船舶主机涡轮增压器特性的影响研究[A];中国航海科技优秀论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 驻嵊泗记者 郑元丹 通讯员 胡园园;8秒钟实现船舶主机紧急停车[N];舟山日报;2011年
2 记者 邓洪涛 通讯员 陈汉梅;用船舶主机动力发电[N];湖北日报;2012年
3 高爽;以质取信 以质取胜 创造品牌 努力打造船舶主机生产领军企业[N];辽宁日报;2007年
4 通讯员 黄天翔;积极推进节能环保 促进企业科学发展[N];中国远洋报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨昺崧;基于热经济学原理的船舶主机能量系统优化与船舶能效评价方法研究[D];大连海事大学;2013年
2 任洪莹;风翼助航船舶主动力装置特性研究[D];大连海事大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨洪;船舶主机控制系统的设计与研究[D];大连海事大学;2008年
2 客振亚;风翼助航船舶主机燃烧过程优化研究[D];大连海事大学;2013年
3 姜淑翠;基于单片机的船舶主机燃油黏度控制[D];大连海事大学;2010年
4 朱小林;基于社团发现算法的船舶主机系统故障诊断研究[D];大连海事大学;2012年
5 张延庆;信息融合技术在船舶主机检验中的应用[D];上海海事大学;2007年
6 韩学胜;船舶主机遥控仿真系统的设计与开发[D];大连海事大学;2007年
7 黄温赟;船舶主机远程监控系统研究[D];华中科技大学;2009年
8 黄温赟;船舶主机远程监控系统统究[D];华中科技大学;2009年
9 李宝祥;船舶主机控制及损管监控系统的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 马杰;船舶主机遥控系统的设计与实现[D];大连海事大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026