文档介绍：大连海事大学
硕士学位论文
船舶操舵仪仿真系统设计与实现
姓名:何法明
申请学位级别:硕士
专业:轮机工程
指导教师:孙玉清
20090601
摘要本课题以远洋船舶的典型航向控制器为研究对象,研制了以西门子为控制核心,结合机进行联合控制、监控与记录的新一代船舶航向控制仿真器。该仿真器满足椭泄J戮值母飨钜G螅愀髟堆蟠肮疚蠢创凹菔急需人才的培养与知识更新要求。本文首先介绍了船舶航向控制器组成及其特点,根据其工作过程特点和操作要求,分析了船舶运动和舵机系统等典型控制系统的动态特性,全面建立了船舶运动数学模型、舵机系统模型,并根据操作员的选择可相应修改船舶运动模型的参数,模拟船舶在不同船型、不同状态下的不同的操作性能。在已建立的动态数学模型基础上,作者使用/实时仿真工具,建立了相应的仿真模型,并将各个子模块连接起来构成整个船舶航向控制器仿真模型,通过设置合理的仿真参数和合适的算法,进行了实时计算机仿真试验。根据仿真实验结果,进一步设计了一套基于“实物布D庀低软件模拟系统混合仿真方式的船舶航向控制器实时仿真系统,提出了整个仿真系统的设计思想和方法,叙述了其结构组成和功能。,。仿真系统利用数据库管理系统记录操舵人员的操作和船舶航向轨迹。隤溆通过接口电缆进行数据传递。仿真系统提供了多元化操舵培训方式,以提高训练的便利性。机既可以作为单独的操舵训练系统,通过软界面进行操舵训练,又可以作为教练员工作站,对学员硬件操作结果实现远程监视,对操舵仪模拟器硬件面板参数根据需要进行修改,也可在机实现模拟器硬件航向控制。必要时基于牟俣嬉悄D馄骺在完全脱离机的情况下单独运行,进行操舵训练。关键词:船舶航向控制器;舵机;建模;仿真器中文摘要疻
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日期:纠年‘月≯论文作者签名:何荔咀力屏歹月日论文作者签名:彳而殇咀导师签名:大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明保密口,在——年解密后适用本授权书。:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、版权使用管理办法”,同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。本学位论文属于:保密口不保密口朐谝陨戏娇蚰诖颉
第滦髀选题背景及意义我国有总吨位居于世晃前列的庞大船队,有世界第三的巨大造船能力和船用设备配套能力,船舶工业和航运业已成为国民经济的重要支柱之一。随着科技迅速发展,尤其是计算机技术和信息技术的迅速发展,在各个工业领域,甚至社会科学领域,建模与仿真日益突出,正在迅速发展成为一种新兴的社会生产力。随着人们对物理过程理解的不断深入,计算机软件和硬件的发展、建模和仿真技术必将不断发展、深化,更为其广泛地在各个领域发挥更大的作用Щ谩船舶航向控制是驾驶人员保持或改变船舶航向,保证船舶安全航行,船舶一旦失去控制,将会发生海损事故,甚至发生重大海难事故。为了满足凸海事局规定的驾驶员和值班水手培训任务的需要,提高远洋船舶驾驶员的船舶操纵能力,近几年我国各航海院校相继开发了针对船员培训的功能完善、性能先进的航海模拟器。但模拟器造价高,同时运行成本也较高,不适合大量学员单机训练。近几年我国个别航海院校开发了针对驾驶员培训使用的船舶航向控制模拟器,但目前开发出来的船舶航向控制模拟器虺撇俣嬉功能不健全,可扩展性差,不贴近教学实际,在某些方面无法满足国家海事局的评估规范要求。本课题以国际海事组织颁布的“海员培训、发证及值班标准国际公约”和我国海事局制订并颁布的“海船船员适任证书考试、评估和发证规则与大纲”为标准,以远洋船舶的典型航向控制器为研究对象,研制了以西门子—为控制核心,结合机进行联合控制、监控与记录的新~代船舶航向控制仿真器。该仿真器满足和中国海事局的各项要求,满足各远洋船舶公司未来船舶驾驶急需人才的培养与知识更新要求。该船舶航向控制仿真器还增加了船况和船速补偿功能,其适应性强,操纵方便。通过科技查新结果显示目前国内基于爰扑慊:峡刂频拇舶航向控制仿真器目前还没有出现。作用意义:么昂较蚩刂品抡嫫鞫栽堆蠹菔辉苯写安僮菅盗罚参数调整;