绞吸式挖泥船疏浚作业过程的建模与仿真

【摘要】： 本文介绍了绞吸式挖泥船疏浚作业过程的建模与仿真的研究工作，它是中国第一台1750m~3／h绞吸式挖泥船(简称“1750挖泥船”)疏浚作业训练仿真器(简称“1750疏浚仿真器”)研制技术中的重要组成部分。该项目是中国国家“九五”重点科技攻关项目“1750m~3／h绞吸式挖泥船新技术装备实验研究及应用”的一个重要子课题，由长江航道局和武汉理工大学共同承担。它主要用于培训疏浚专业的学生和挖泥船的船员掌握先进的疏浚作业方法，以达到高效疏浚的目的。本文首先分析了当前仿真技术的发展动态，介绍了国外典型的疏浚仿真器产品，阐述了当前仿真器的软、硬件开发技术，在此基础上介绍了1750疏浚仿真器的设计方案。随后论述了疏浚仿真器的核心技术——仿真模型。其内容包括：1、泥管吸口处泥浆的形成过程。该模型研究了在不同的疏浚环境和作业方式下吸口处泥浆的形成过程和计算泥浆比重的仿真模型，随后结合实际工程数据给出了仿真实例，最后阐述了该模型对优化疏浚作业方法的指导意义：2、泥泵与管路系统。该模型根据水力疏浚原理和1750挖泥船的技术数据，设计了泥泵和管路的清水特性曲线与泥浆特性曲线，在此基础上给出了泥泵工作点的计算方法。最后给出了计算泥泵工况的模型和仿真实例；3、绞刀电动机拖动系统。在设计绞刀和直流电动机的仿真模型的基础上，提出了绞刀与直流电动机特性的匹配方法，然后分析了调速系统、可控硅整流系统和继电器控制系统的工作原理，设计了简化的仿真模型，最后提供了仿真程序的实例；4、液压系统。首先介绍了1750挖泥船上的大型电控液压系统的组成原理。其中液压系统的控制系统包括PLC控制系统和继电器控制系统，在PLC控制系统中分析了梯形图源程序。同时在分析液压系统工作原理的基础上，设计了液压系统的仿真模型，最后提供了仿真程序实例。接着本文介绍了1750疏浚仿真器的研制工作，它包括系统的整体设计方案和各子系统的实现技术。其中硬件系统包括仿真计算机、计算机网络、I／O接口系统和控制盘台等，软件系统包括实时仿真支撑平台、仿真系统、监控系统和视景系统等。在分析1750挖泥船系统功能的基础上，编写了1750疏浚仿真器的操作规范。最后对全文进行了总结，并指出了今后研究工作的方向。

【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：U674

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前5条

1	王培胜;戴文伯;俞孟蕻;;疏浚船仿真模拟器的发展和应用[J];船舶工程;2011年03期
2	李彦;李志强;;绞吸式挖泥船的疏浚优化[J];科学技术与工程;2011年06期
3	姚潮法;;绞吸式挖泥船泥泵及其驱动装置的工况分析[J];企业技术开发;2011年13期
4	胡知斌;薄华;戴文伯;;绞吸挖泥船仿真训练系统的设计及实现[J];上海海事大学学报;2011年03期
5	杨桢毅;朱汉华;范世东;朱军超;;基于ANSYS的绞吸式挖泥船齿式绞刀结构强度分析[J];武汉理工大学学报;2011年11期

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前1条

1	唐建中;绞吸式挖泥船疏浚作业优化与控制研究[D];浙江大学;2007年

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前7条

1	黄豪飞;绞吸式挖泥船吸扬系统动态匹配优化及评价方法研究[D];武汉理工大学;2011年
2	李志强;绞吸式挖泥船的疏浚优化[D];江苏科技大学;2011年
3	林治国;疏浚作业仿真训练器集中监控报警及优化系统[D];武汉理工大学;2003年
4	潘英杰;绞吸式挖泥船绞刀架载荷计算和强度分析[D];上海交通大学;2008年
5	师光飞;耙吸式疏浚过程的建模与仿真[D];武汉理工大学;2010年
6	朱灵杰;船舶运动态势监测与分析系统的设计与研究[D];江苏科技大学;2010年
7	邹绍云;基于专家系统的挖泥船作业辅助分析与优化决策研究[D];武汉理工大学;2012年

	【参考文献】
	【参考文献】

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前7条

1	周前祥;虚拟现实技术在航天工效学中的应用进展[J];计算机仿真;2001年02期
2	唐立文,姜振东,沈怀荣;HLA联邦开发执行过程及发展趋势[J];计算机仿真;2001年03期
3	何敏,吕崇德;基于Web的电站仿真培训系统设计思想[J];计算机仿真;2001年04期
4	王江云,林新,王行仁;基于HLA的SBA协同环境研究[J];计算机仿真;2001年05期
5	张翔,高孝洪;疏浚作业仿真训练系统的建模技术[J];交通与计算机;2000年02期
6	张翔,高孝洪;基于微机平台仿真培训系统的研究[J];武汉交通科技大学学报;1999年02期
7	张翔,高孝洪;仿真训练器的进展[J];现代计算机;2000年07期

	【共引文献】
	【共引文献】

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前10条

1	雷遂德;岩石杯口基础的近似计算方法[J];四川建筑科学研究;1989年04期
2	郑家房;韩江;;塑料钻削加工技术[J];安徽职业技术学院学报;2009年01期
3	王幼民;溢流阀动态刚度最优控制[J];安徽工程科技学院学报;2002年01期
4	王幼民;电液伺服阀结构参数优化[J];安徽工程科技学院学报;2002年02期
5	程传林;饱和粘性土地基的固结[J];安徽工程科技学院学报;2002年02期
6	李小江,杨成斌;Rankine土压力理论的改进算法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年01期
7	闫月梅;在湿陷性黄土上的地基处理及分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1998年02期
8	龚超;毛平淮;;基于变秸秆为有机肥环保厕所的研究[J];安徽农业科学;2009年21期
9	马战宝;孙书咏;付永平;;基于RS232-RS422/485通信接口的远程称重数据采集方法的研究[J];安康师专学报;2006年04期
10	钱松荣;;两鼓式轮胎成型机的升级改造设计[J];现代农业科技;2010年20期

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前10条

1	王海强;袁明;孙雪军;;焦炉四大车可视化编程技术[A];2011年河北省炼铁技术暨学术年会论文集[C];2011年
2	刘颖;刘全利;王伟;;基于SystemC的离散事件系统仿真[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3	叶建科;麦远俭;;重力式岸壁码头位移调查与分析[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
4	陈宗海;董道毅;张陈斌;;量子控制研究综述[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
5	张涛;吴京;周一宇;安玮;;基于HLA的综合电子战仿真系统设计[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
6	黄凯;吴汉松;陈少昌;;基于Runge-Kutta法的连续变结构系统计算机仿真[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
7	朱少卫;张志虎;徐彦明;;某型地空导弹指挥系统作战软件的仿真设计[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
8	庄锦山;韩乐;;HLA在空间对抗模拟系统中的应用研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
9	黄文清;赵瑞萍;;航天发射控制系统试验指挥训练仿真平台研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
10	刘茜;;卷取机和开卷机张力自动控制[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年

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前10条

1	江辉煌;砂井处理超软地基的固结计算[D];中国铁道科学研究院;2009年
2	周云;面向实时作战决策支持的动态数据驱动仿真理论和方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
3	陈彬;面向DEVS的多范式建模与仿真关键技术研究与实现[D];国防科学技术大学;2010年
4	彭春光;基于语义交互和动态重构的兵棋推演系统概念框架及其关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5	高鹏;港口物流网络系统的建模及作业优化研究[D];大连理工大学;2011年
6	夏文俊;面向概念设计的定性建模技术研究[D];华中科技大学;2011年
7	牛全福;基于GIS的地质灾害风险评估方法研究[D];兰州大学;2011年
8	程刚;高射频自动机及供输弹机构动态特性研究[D];南京理工大学;2011年
9	吴波;渣浆泵固液两相三维湍流及冲蚀磨损特性研究[D];中南大学;2010年
10	张瑞杰;注水系统生产状态智能分析与运行优化技术研究[D];东北石油大学;2011年

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前10条

1	唐顺杰;大功率LED封装共晶炉及灯具传热过程仿真分析[D];华中农业大学;2010年
2	李斌;基于组态技术和VVVF的驱动控制的连铸机监控系统的研究[D];安徽工程大学;2010年
3	武炜;煤矿井下火灾事故人员逃生可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
4	马秋环;太阳能辅助热泵多功能复合机的电气化改进及其控制[D];山东科技大学;2010年
5	王坤;液体粘性传动研究及应用[D];山东科技大学;2010年
6	李志欣;智能轮式移动机器人的控制系统设计[D];辽宁师范大学;2010年
7	夏启明;航空相机动态分辨率检测系统研究[D];长春理工大学;2010年
8	艾广燚;基于DSP的航空相机地面景物模拟系统的研究[D];长春理工大学;2010年
9	何伟强;固液泵的数值模拟与试验研究[D];浙江理工大学;2010年
10	房传礼;基于RS485总线的污水处理自动监控系统的研究[D];郑州大学;2010年

	【同被引文献】
	【同被引文献】

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前10条

1	杨明,郑叔芳,孙镜明;挖泥船作业微机测控系统[J];船舶工程;1995年02期
2	陈国平,王庆丰,陶国良;挖泥船作业综合监控系统的研究与开发[J];船舶工程;2004年03期
3	倪福生,王伯勇,丁宏锴;挖泥船泥砂输送动态特性仿真[J];船舶工程;2005年03期
4	蒋如宏;何炎平;余龙;谭家华;;大型绞吸式挖泥船台车系统的设计研究[J];船舶工程;2007年03期
5	刘厚恕;走向21世纪的中国挖泥船[J];船舶工业技术经济信息;2000年03期
6	铃木敏正 ,毛祖雷;绞吸式挖泥船挖泥自动化系统[J];船舶;1991年01期
7	韩明 ,刘厚恕;浅述中国疏浚工业的发展道路[J];船舶;2002年02期
8	高海波,陈辉,陈明昭;绞吸挖泥船疏浚仿真训练器的系统设计简述[J];船舶;2004年06期
9	程峰,何援军;数据采集系统在耙吸挖泥船耙吸管位置监视中的应用研究[J];船舶;2005年01期
10	刘厚恕;;国内外大型耙吸挖泥船发展综述[J];船舶;2006年05期

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前2条

1	唐建中;绞吸式挖泥船疏浚作业优化与控制研究[D];浙江大学;2007年
2	闭治跃;挖泥船泥浆管道输送系统效率优化与控制研究[D];浙江大学;2008年

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前10条

1	袁晓辉;基于遗传算法的非线性规划问题求解[D];武汉理工大学;2002年
2	丁宏锴;绞吸式挖泥船疏浚动态特性数学模型建立与仿真系统设计[D];河海大学;2002年
3	刘伟力;挖泥船绞刀架设计方法[D];哈尔滨工程大学;2001年
4	杨林美;一种改进的遗传算法在非线性规划中的应用[D];成都理工大学;2003年
5	田超;风浪流作用下船舶操纵运动的仿真计算[D];武汉理工大学;2003年
6	吴生辉;疏浚工程中泥泵与泥沙输送管道系统动态特性研究[D];河海大学;2003年
7	王伯勇;绞吸式挖泥船小型疏浚仿真器的设计[D];河海大学;2004年
8	林吉良;耙吸式挖泥船疏浚仿真[D];河海大学;2004年
9	吴艾;无线电液控制器及其在挖泥船中的应用研究[D];浙江大学;2004年
10	陈国平;挖泥船作业过程监控系统的研究与开发[D];浙江大学;2004年

	【二级引证文献】
	【二级引证文献】

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前5条

1	姚建伟;杨启;王建设;;大型绞吸挖泥船桥架结构性能研究[J];船舶工程;2011年02期
2	张朔;杨根科;王臻;李炜;;数据驱动耙吸式挖泥船疏浚模型及参数优化[J];控制工程;2011年S1期
3	杨桢毅;朱汉华;范世东;朱军超;;基于ANSYS的绞吸式挖泥船齿式绞刀结构强度分析[J];武汉理工大学学报;2011年11期
4	姚建伟;杨启;;大型桥架结构振动模态预报[J];中国造船;2011年02期
5	严军;高玮;吴江平;宋大军;刘蛟;;绞刀齿新研材料ZG28及其性能优化研究[J];武汉理工大学学报;2012年11期

中国博士学位论文全文数据库

前1条

1	林治国;船舶电力推进系统的硬件在回路仿真[D];武汉理工大学;2011年

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前7条

1	颜百川;疏浚企业挖泥船生产统计系统优化分析[D];复旦大学;2011年
2	张朔;数据驱动的耙吸式挖泥船疏浚作业模型及优化[D];上海交通大学;2011年
3	李志强;绞吸式挖泥船的疏浚优化[D];江苏科技大学;2011年
4	姚建伟;绞吸挖泥船大功率绞刀切削载荷计算与桥架结构动力响应分析[D];上海交通大学;2011年
5	任经纬;绞吸式挖泥船集成控制系统的构建[D];上海交通大学;2010年
6	邹绍云;基于专家系统的挖泥船作业辅助分析与优化决策研究[D];武汉理工大学;2012年
7	钱广亭;基于模型预测控制的耙吸挖泥船疏浚机理优化的研究[D];江苏科技大学;2012年

	【二级参考文献】
	【二级参考文献】

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前10条

1	何敏 ,吕崇德;C++与Fortran混合语言编程中动态链接库的调用[J];电脑编程技巧与维护;2000年06期
2	景博,张建平;虚拟现实与仿真技术在火控系统中的应用[J];火力与指挥控制;2000年01期
3	陈善广;虚拟现实技术及其在航天医学工程领域的应用前景[J];航天医学与医学工程;1996年02期
4	史扬,金士尧,凌云翔,胡华平;基于HLA框架的新一代分布交互仿真[J];计算机工程与科学;1999年03期
5	徐庚保;系统仿真的过去、现在和未来[J];计算机仿真;1998年03期
6	李伯虎,柴旭东;信息时代的仿真软件[J];系统仿真学报;1999年05期
7	童军,宋星,李伯虎;分布交互仿真体系结构的现状与发展[J];系统仿真学报;1997年02期
8	惠天舒,陈宗基,童军,李伯虎;分布交互仿真技术综述[J];系统仿真学报;1998年01期
9	童军,李伯虎,惠天舒,陈宗基;高级体系结构(HLA)和新一代的分布交互仿真[J];系统仿真学报;1998年02期
10	吕崇德，眭，姜学智;仿真技术在中国电力工业中的发展及应用[J];系统仿真学报;1999年04期

	【相似文献】
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前10条

1	戴明新;挖泥船疏浚作业对环境影响的试验研究[J];交通环保;1997年04期
2	陈国平,王庆丰,陶国良;挖泥船作业综合监控系统的研究与开发[J];船舶工程;2004年03期
3	于国跃;倪福生;周庆年;;仿真技术的发展及其在疏浚中的应用[J];中国水运(学术版);2007年11期
4	梅新政;周屹;林辉义;;绞吸式挖泥船疏浚作业仿真器应用[J];中国水运(下半月刊);2010年08期
5	周德春;气力泵清淤装置[J];水利水电技术;1981年01期
6	付辉;谈洞庭湖区引进大型挖泥船疏浚河道的必要性[J];湖南水利水电;1995年05期
7	王海涛 ,王振瑯;浅述缅甸反铲挖泥船挖掘系统设计[J];船舶;2002年03期
8	汪荣梁;世界最大行走式支架升降形挖泥船——阿鲁·福斯鲁·贝伊号[J];水运工程;1980年03期
9	唐澍,陈晓平,邓杰,张世雄;内河疏浚挖泥船高效泥浆泵研制[J];水利水电技术;1999年11期
10	聂芳容,段炼中,傅辉;洞庭湖区挖泥船筑堤技术[J];人民长江;2000年01期

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前10条

1	黎汉庭;;挖泥船在弯曲水道中的操纵和避让[A];2010船舶航泊实践研究论文集[C];2010年
2	刘厚恕;;走向21世纪的中国挖泥船[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年
3	;仿真器的现状与发展[A];第五届全国仿真器学术会论文集[C];2004年
4	王精业;;序[A];第五届全国仿真器学术会论文集[C];2004年
5	邵善庆;程峰;;缅甸300m~3多功能耙吸挖泥船优化设计[A];上海物流工程学会2003’论文集[C];2003年
6	刘俊;;国外挖泥船的辅助配套设备[A];机械疏浚专业委员会第十六次疏浚与吹填技术经验交流会论文与技术经验总结文集[C];2002年
7	舒秀利;王精业;汤再江;王浩;;坦克仿真器可信度测试初探[A];第五届全国仿真器学术会论文集[C];2004年
8	刘强;;浅谈进口挖泥船简易船坞的制作[A];机械疏浚专业委员会第二十次疏浚与吹填技术经验交流会论文与技术经验总结文集[C];2007年
9	刘韩英;张忠光;孙红兰;;挖泥船补水施工在南四湖下级湖清障行洪工程中的应用[A];山东水利科技论坛2006[C];2006年
10	王海涛;王振瑯;;浅述缅甸反铲挖泥船挖掘系统设计[A];第九届全国内河船舶及航运技术学术交流会论文集[C];2004年

中国重要报纸全文数据库

前10条

1	张国华;大型挖泥船在沪研究成功[N];联合时报;2000年
2	通讯员卓小畴杨贤银;“新海凤”号挖泥船完成试航[N];中国船舶报;2008年
3	记者胡晓峰;七○八所设计的国内最大深水挖泥船投产[N];中国船舶报;2005年
4	记者张仲明　特约记者邵釜明通讯员黄亚琴李新俊;华夏重工建造国产挖泥船[N];泰州日报;2009年
5	通讯员王琴;大船：挖泥船修理独占鳌头[N];中国船舶报;2004年
6	曲哲;瓦锡兰获批量挖泥船推进系统订单[N];中国船舶报;2011年
7	记者桂雪琴;专家提出加速挖泥船发展对策[N];中国船舶报;2000年
8	特约记者吴汉强通讯员卓小畴;文船13000立方米挖泥船提前交付[N];中国船舶报;2008年
9	刘厚恕;我国挖泥船期待迈大步上水平[N];中国船舶报;2000年
10	记者魏敬民;挖泥船建造迎来幸福时光[N];中国船舶报;2007年

中国博士学位论文全文数据库

前10条

1	张翔;绞吸式挖泥船疏浚作业过程的建模与仿真[D];武汉理工大学;2002年
2	唐建中;绞吸式挖泥船疏浚作业优化与控制研究[D];浙江大学;2007年
3	王小亮;高速列车驾驶仿真器动感模拟系统研究[D];西南交通大学;2009年
4	杨乐;红外双波段景象仿真与测试系统的研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2012年
5	王合闯;太阳风系统仿真与关键技术研究[D];成都理工大学;2012年
6	闭治跃;挖泥船泥浆管道输送系统效率优化与控制研究[D];浙江大学;2008年
7	程爱莲;片上网络的建模仿真与性能优化研究[D];浙江大学;2012年
8	王珩;基于QoS约束的组播路由算法研究[D];南京理工大学;2004年
9	杜学峰;长电缆传输研究[D];中国科学技术大学;2006年
10	赵猛;大屏幕多人沉浸式立体显示系统[D];大连海事大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库

前10条

1	邹绍云;基于专家系统的挖泥船作业辅助分析与优化决策研究[D];武汉理工大学;2012年
2	秦洪;cdmaOne/WCDMA基站仿真器基带模块的研究与实现　[D];武汉理工大学;2003年
3	夏灵林;基于uC/OS-II的汽车操作系统内核规范化研究[D];吉林大学;2006年
4	齐晓宇;一类间歇生产过程仿真器的设计与开发[D];沈阳大学;2011年
5	孟京生;C8051FXXX系列单片机仿真器的研制[D];河北工业大学;2004年
6	章筱静;发动机参数采集器系统设计及其软件测试的研究[D];西北工业大学;2007年
7	史岩;透平系统运行过程数字仿真技术研究[D];天津大学;2007年
8	檀英杰;OpenGL在变电站仿真系统中的应用[D];天津大学;2008年
9	陈世昊;目标机仿真器集成与指令仿真缓存管理策略[D];华中科技大学;2008年
10	谢杰;网络蠕虫传播特性研究与仿真[D];解放军信息工程大学;2008年

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