船舶电站系统建模与人机界面设计.doc

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1、船舶电站系统建模与人机界面设计    内容导读：国际海事组织IMO在STCW公约中明确规定轮机员必须经过仿真模拟器的培训,随着STCW78/95公约的实施,对轮机员进行电气技术专业知识的培训尤为重要,因此市场对船舶电站仿真模拟器需求量将很大。本文首先分析了国内外船舶电站仿真模拟器的发展现状,充分发挥计算机软件的上风,遵循精简方便的原则,设计开发了一套基于PC机的船舶电站仿真软件。该套仿真软件非常适合学员自学,是很好的教学工具。船舶电站是一个独立的电力系统,本文作者以某现代化海洋巡视船电站为仿真母型,综合

2、了其他船舶发电机的类型特点,首先分析船舶电力系统的一些特点,然后根据发电机组的电气系统及电力生产过程建立其数学模型,并在计算机上实现电站仿真。在仿真过程中,首要任务就是建立描述电站仿真系统的数学模型。仿真电站设备可分为两大部分:一是发电机组,即柴油机、发电机及其附属设备;二是监视、保护、报警、操纵和控制发电机运行的设备。因此,发电机组数学模型也分为两大类:一类是动态数学模型,用来模拟柴油机、发电机、附属设备和系统动态状态的数学模型,此部分在发电机模型分析中描述;另一类是逻辑和控制的数学模型,用来模拟船舶

3、电站保护、报警、操纵和控制的数学模型,此部分在程序流图中描述。系统采用了微软最新的.NET技术,以VisumC#作为开发语言、用GDI+图形编程技术建立控件库、Microsoft++Access作为数据库平台。经过几个月分析设计和开发,已初步实现了电站仿真软件的框架。该软件具有完备的控制台功能、友好的人机界面。仿真结果表明,仿真数据和实船数据基本相同,说明建立的模型与分析是正确的。本系统具有很强的扩展性、很高的技术可行性和经济可行性。【关键词】：船舶电站模型计算机仿真【论文提纲】：·第1章绪论10-18

4、·1．1概述10·1．2开发船舶模拟器的意义10-11·1．3国内外研究动态11-15·1．3．1模拟器类型13·1．3．2国际现状13-14·1．3．3国内现状14-15·1．4课题的提出及本文所做的工作15-18·第2章船舶电站仿真系统的概述18-25·2．1船舶电力系统组成概述18-20·2．2船舶电站仿真系统概述20-22·2．2．1船舶电站组成21·2．2．2电站自动运行工作流程21-22·2．3船舶电站仿真系统模型常量22-24·2．4船舶电站仿真系统功能及相应规范24-25·第3章数学模型

5、25-48·3．1船舶电力系统的组成25-27·3．2励磁系统的数学模型27-30·3．3同步发电机的数学模型30-40·3．3．1同步发电机的标准化处理31-32·3．3．2同步发电机的标准化数学模型32-40·3．4逻辑和控制系统的数学模型40-43·3．4．1柴油机起停，主开关合闸，分闸控制逻辑模型40-41·3．4．2控制器的数学模型41-43·3．5柴油机与调速系统模型43·3．6负载的数学模型43-48·第4章船舶电站仿真软件48-59·4．1仿真软件体系结构48-53·4．1．1数据库的结

6、构51-52·4．1．2导航条的实现52-53·4．2调用方法53-59·第5章电站仿真人机界面设计59-75·5．1创建控件库59-64·5．2人机操纵界面仿真设计64-75·5．2．1仿真界面及其说明65-75·第6章结论与展望75-76·参考文献76-78·攻读硕士学位期间公然发表论文及参加科研项目情况78-79·致谢79-80·研究生履历80