船舶自動舵測試仿真系統(tǒng)的研究.pdf

1、船舶自動操舵儀是控制船舶航向的重要設(shè)備,它的性能優(yōu)劣直接影響著船舶能否安全、經(jīng)濟(jì)、高效地行駛。然而在陸地上自動操舵儀由于缺少真實(shí)舵角反饋信號和真實(shí)航向信號而無法正常運(yùn)轉(zhuǎn),不能按實(shí)船環(huán)境檢測調(diào)整自動操舵儀的動態(tài)性能,對自動操舵儀研制、生產(chǎn)和維修過程造成了很大困難,為此,本文結(jié)合實(shí)際自動舵,利用混合仿真的思想,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套船舶自動舵測試仿真系統(tǒng)。
　　 本文為在陸地環(huán)境實(shí)現(xiàn)自動操舵儀仿真系統(tǒng)提出具體解決方案。首先利用PLC與步進(jìn)

2、電機(jī)設(shè)計(jì)舵角產(chǎn)生裝置代替實(shí)際中復(fù)雜龐大的液壓舵機(jī)系統(tǒng),再將自動操舵儀及其附屬設(shè)備進(jìn)行硬件連接,形成了舵角反饋回路。然后簡要介紹了分離型船舶運(yùn)動建?；纠碚?并依據(jù)此理論編寫了動態(tài)鏈接庫形式的船舶運(yùn)動數(shù)學(xué)模型軟件,可供自動舵測試仿真系統(tǒng)調(diào)用,形成航向反饋回路。同時(shí)根據(jù)IEC61162協(xié)議,分析了PC機(jī)仿真軟件與自動操舵儀的數(shù)據(jù)通信方案,并開發(fā)出船舶自動舵測試仿真系統(tǒng),該系統(tǒng)具有船模選擇、環(huán)境參數(shù)設(shè)置、航跡航向曲線繪制、航向控制最優(yōu)性能指標(biāo)

3、計(jì)算、綜合測試評價(jià)等功能。
　　 最后對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了綜合測試,主要包括對整個(gè)系統(tǒng)硬件方面的測試,以及船舶回轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),船舶Z形實(shí)驗(yàn)和航向控制測試,并對自動操舵儀控制效果進(jìn)行評價(jià)。測試結(jié)果表明該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、性能良好,可以逼真地模擬自動操舵儀的舵機(jī)動態(tài)舵角變化,以及舵角控制下船舶航向、航跡的變化。該船舶自動舵測試仿真系統(tǒng)可應(yīng)用于自動操舵儀的研制生產(chǎn)過程中,代替部分的海上試驗(yàn),檢測自動舵的各項(xiàng)性能;也可應(yīng)用于自動操舵儀的修理檢測;還能