吊艙式電力推進控制系統(tǒng)人機界面開發(fā)及其仿真控制.pdf

1、現(xiàn)代電力推進技術(shù)與早期電力推進最大的不同就是建立了綜合全電力推進系統(tǒng)(簡稱IPS)，它全面融合了現(xiàn)代最先進的數(shù)控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及動力和機電領(lǐng)域的最新進展，已引起國際造船和航運界的重視。 交通部重點實驗室一上海海事大學航運仿真中心在推廣產(chǎn)學研成果的同時，積極探索多模式機艙的仿真系統(tǒng)。近年來，在交通部專項基金支持下，我中心開始進行了“多模式機艙仿真系統(tǒng)實驗室”建設(shè)，其核心研究是“多模式船舶綜合電力系統(tǒng)和電力推進系統(tǒng)”，它以吊艙式

2、電力推進系統(tǒng)為研究對象，具有前瞻性，對于推動造船界和航運界加速選用與推廣電力推進船舶有現(xiàn)實意義。 本文課題是“多模式機艙綜合仿真系統(tǒng)”的子項目，建設(shè)過程中又得到了國家教育部博士點基金項目“船舶動力推進系統(tǒng)動態(tài)仿真研究”的資助。該課題要根據(jù)船舶電力推進技術(shù)發(fā)展的新特點和趨勢，設(shè)計并實現(xiàn)船舶綜合電力推進監(jiān)控系統(tǒng)，完善電力推進仿真裝置開發(fā)技術(shù)。本文圍繞此課題主要完成以下內(nèi)容：將吊艙式電力推進船舶與傳統(tǒng)采用的柴油(或燃汽)動力推進系統(tǒng)進

3、行分析比較，汲取先進的船舶控制理念，通過不斷試驗完善，取得了較好的實效；基于構(gòu)筑的電力推進仿真系統(tǒng)硬件框架和實船知識，設(shè)計出綜合監(jiān)測控制系統(tǒng)的軟件功能框架，完成各功能模塊的設(shè)計及控制程序的編寫和調(diào)試工作；基本實現(xiàn)推進和操舵控制方式的邏輯切換和控制功能，模擬了廣闊海域和機動操作的運行控制方式；對指示燈、操縱桿外觀功能進行仿真模擬，設(shè)計出了實用美觀的監(jiān)控操縱和運動仿真界面，該界面對于新一代推進裝置船舶的高級管理人才的培養(yǎng)有實用價值；最后完成

4、了對新建系統(tǒng)的軟硬件的可靠性測試。 本文第一章介紹項目背景；第二章分析吊艙式電力推進裝置的仿真對象，并介紹自行研制的“綜合電力推進監(jiān)控系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)組成和任務功能，著重強調(diào)“半實物在環(huán)”的特點；第三章闡述了監(jiān)控系統(tǒng)應用程序開發(fā)策略，著重強調(diào)了其具有“實時控制”、“在線仿真”等特點，即本系統(tǒng)采用工控機來完成對外部設(shè)備的動態(tài)數(shù)據(jù)采集和實時控制仿真；第四章探索了該電力推進系統(tǒng)的主機調(diào)速方案，提出了一種電機轉(zhuǎn)速控制優(yōu)化算法。第五章敘述了綜