船艇電站建模綜合管理與動態(tài)仿真系統(tǒng)的實現(xiàn).pdf

1、改革開放帶來了經(jīng)濟發(fā)展和社會繁榮，與此同時國內(nèi)各類違法走私團伙為利所驅(qū)頻繁活動，包括：海上走私、偷渡出境等等。公安海警為了保衛(wèi)國防，使得國家經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展有一個良好的社會次序，必須與時俱進提高海警技術(shù)素質(zhì)，降低艦艇在海上事故發(fā)生率。公安海警系統(tǒng)借鑒了國際海事組織對遠洋船員的訓(xùn)練方法，以STCW78/95履約為契機，采用模擬器為培訓(xùn)的主要技術(shù)設(shè)施，提高海警培訓(xùn)的質(zhì)量和實效。近期，公安海警系統(tǒng)開展大規(guī)模練兵運動的同時，加速開展了船艇技術(shù)的仿

2、真研究。“軍民結(jié)合”、“寓軍于民”是部隊院?？萍佳芯康膽?zhàn)略思想，公安海警學(xué)校有與地方的航運院校緊密聯(lián)合開發(fā)各類船艇模擬器的經(jīng)驗和傳統(tǒng)。本課題立題源于公安海警學(xué)校與我校合作的橫向項目“船艇電站實時仿真系統(tǒng)”。基本技術(shù)要求是：適合該校學(xué)員船艇電站模擬實習(xí)；船艇機電部門艇員及相應(yīng)維修保障部門人員的培訓(xùn)；有關(guān)船艇電站的科學(xué)研究。 船艇電站是一個復(fù)雜的機、電系統(tǒng)，實現(xiàn)船艇電站的仿真與其特殊的培訓(xùn)要求，需要進行系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模、模擬器硬件環(huán)境

3、構(gòu)筑、數(shù)據(jù)采集、實時仿真、綜合管理、故障設(shè)置訓(xùn)練和考試評分研究等任務(wù)。 全文分七章予以敘述：首先概要介紹船艇電站仿真技術(shù)、建模方法和所要達到的功能；然后運用電力系統(tǒng)穩(wěn)定性理論，對柴油發(fā)電機系統(tǒng)的三個主要組成部分(發(fā)電機組、調(diào)速系統(tǒng)和勵磁系統(tǒng))進行了分析和數(shù)學(xué)建模，敘述了發(fā)電機組單機運行和多機并聯(lián)的實時仿真軟件的研制；研究了三相異步電動機負載模型：介紹了綜合管理系統(tǒng)和人機交互界面的建立，故障設(shè)置、分析、排除訓(xùn)練和考試評分模塊；最后

4、是全文總結(jié)和展望。 本人在課題中承擔(dān)了主要的軟件研制工作： 1.研究了船艇的數(shù)學(xué)模型，按目前流行的元件化設(shè)計思路制作了各種模塊控件200多個(涵蓋了船舶電氣設(shè)備的主要附屬器件)、各相關(guān)多媒體仿真界面。 2.軟件總體設(shè)計：開發(fā)了20多個子系統(tǒng)模塊(柴油機組調(diào)速仿真系統(tǒng)、發(fā)電機勵磁調(diào)壓系統(tǒng)、燃油鍋爐系統(tǒng)、壓力水柜控制系統(tǒng)、主開關(guān)DW98合閘控制系統(tǒng)、三速電動起貨機控制電路、空調(diào)控制系統(tǒng)和同步并車控制系統(tǒng)等)，I/O接

5、口程序、總體連接程序。 3.開發(fā)了部分故障設(shè)置模塊和考核試題模塊，對每一控件設(shè)置了能夠執(zhí)行故障和排除故障的功能。 4.針對學(xué)員機開發(fā)了純軟件操作的仿真電站軟件，供學(xué)員熟悉模擬器的功能。 5.軟硬件的總體聯(lián)調(diào)，經(jīng)過半年多的調(diào)試、糾錯，目前已達到實用的階段。 本項目運用了多年來在多媒體課件研制方面的經(jīng)驗，將船艇電站實時仿真軟件與多媒體課件相結(jié)合，既可以作為學(xué)員的實踐自學(xué)的軟件，又可以作為教員課堂教學(xué)的課件，豐

6、富了公安海警的訓(xùn)練和教學(xué)提供了更大的自由度。這是本論文的主要技術(shù)創(chuàng)新。 無論從技術(shù)層面還是從實際應(yīng)用的角度，本項目已經(jīng)基本完成。公安海警學(xué)校對項目的技術(shù)水平予以了較高的評價，并希望在科學(xué)研究和理論驗證方面與我校合作，例如：能按規(guī)范規(guī)定內(nèi)容模擬發(fā)電機組驗收項目的試車，并做出相應(yīng)的結(jié)果；能進行電力系統(tǒng)選擇性保護的理論驗證等。 本項目是我們與公安海警學(xué)校的首度合作進展的順利歸結(jié)于雙方的共同努力。預(yù)測該項目在今后的實際使用中，會