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舰船双柴油机推进

孟健  
【摘要】: 联合动力装置是舰船动力装置的重要组成部分。通过模拟实验展开推进系统的智能化研究,可以很好的解决物理实验的安全性、经济性和场地限制等问题,并且可以对实验器材进行相关扩展,扩大其模拟器件的范围和适用条件。 本学位论文以主机推进系统中技术较为复杂的一种类型——联合动力装置推进系统为基本研究对象,运用多种手段、多种软件、多种建模方法展开模拟实验研究。 本论文首先对联合动力装置的类型和原理,以及相关科研发展状况进行了研究,在此基础上提出了本论文的主要研究内容,即并车器件与系统模拟仿真研究。 在本实验室CODAD物理实验平台的实际基础上,提出实验要实现的三种基本模式,即两台柴油机单独工作模式以及两台柴油机并车工作模式。并对并车实验台的功能实现进行了分析。 本论文对CODAD实验平台的重点器件,包括柴油机、SSS离合器、并车齿轮箱、调速器、电涡流测功器等进行了详细的结构、外特性和模型原理分析,并针对柴油机等器件进行了详细的子系统数学分析,力求模拟数据贴近现实情况。同时展开对双机并车控制原理的研究,提出了运用单调速器控制的设计。 在数学分析的基础上,本论文运用MATLAB/SIMULINK软件和AMESim软件进行了模型建立的工作。在充分考虑到模拟实验的实用价值和物理器件的实际数据后,运用MATLAB/SIMULINK软件建立了各个子系统的模型,以及整体系统模型,并在建立模型的过程中,对有关器件的使用范围和模拟对象进行了扩展,还运用AMESim软件对柴油机的振动特性进行了简要分析。在对模型整体考虑的基础上,设计了并车控制器模型,以实现并车模拟实验各模式切换的顺利完成。 运用MATLAB/SIMULINK软件建立的模型,进行CODAD运行仿真,获得了包括柴油机单独运行模式、双柴油机并车运行模式、双柴油机并车异常运行模式和双机切换模式在内的柴油机和输出轴的响应曲线。对仿真结果进行了较为详细的系统分析,所建模型和仿真方法具有较强的科研使用价值。同时验证了之前设计的并车控制器具有较好的控制作用和实际应用价值,可以在相应领域推广使用。 本论文展开的联合动力装置双机并车模拟仿真工作,是舰船主机推进系统研究的一个重要内容。本学位论文中进行的数学原理分析、并车控制器设计和模型仿真工作对于推进系统智能化研究,尤其是联合动力装置双机并车技术研究有很大意义。


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