基于XNA的柴油发电机系统虚拟现实的实现.pdf

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1、分类号UDC密级基于XNA的柴油发电机系统虚拟现实的实现张世懿指导教师张均东职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别工学硕士学科(专业)轮机工程论文完成日期2011年5月10日论文答辩日期2011年6月26日答辩委员会主席绳乙llIL『VirtualrealityachievementofthedieselgeneratorsystembasedontheXNAAthesisSubmi仕edtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentofthe

2、requirementsforthedegreeofMasterofEngineeringbyZhangShiyi(MarineEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorZhangJundongMay2011∥弋豫rt，▲I’噍一大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：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，撰写成博／硕士学位论文==基王型△的苤油蕉电扭丕统虐拯理塞的塞理：：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做

3、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。学位论文作者签名：学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权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

4、文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本授权书。不保密d(请在以上方框内打“√”)论文作者签够廊，导～：籽日期：少lJ年6月衫百≮缸rt，／气分t‘中文摘要摘要船舶柴油发电机是民用船舶最为常用的电源形式，而且在船舶电力系统中船舶发电机也是关键环节，可以说保护发电

5、机不受损就是保证船舶的安全航行。所以在船员培训中船舶发电机管理的培训一直被培训机构所重视，很多轮机模拟器的开发也是以船舶电站为主要内容之一的，但是由于船舶发电机结构复杂，技术先进，对于船舶发电机管理的培训水平仍然需要进一步提高。文章以大连海事大学实习船“育鲲”轮主发电机系统为模拟对象，研究虚拟现实技术和轮机模拟器逻辑相结合的实现方法。首先，文章介绍了发电机系统的结构组成，参照已有的建模思想，在适当简化的基础上，建立了发电机系统的动态数学模型。然后基于该数学模型，利用MATLAB／Simulink

6、仿真工具对发电机系统进行了实时仿真。文章将仿真结果与国际海事组织及国内有关部门的规定相比较，确认仿真模型的精确性。在确保仿真结果正确的基础上，文章对仿真模型的参数变化曲线进行处理，构造出转速、电压系统参数与时间的关系函数，并拟合出相关曲线，以便于在虚拟环境中与三维模型相结合。文章利用三维建模软件绘制了发电机的三维模型，并对其进行了渲染优化处理，然后将模型导入了XNA三维开发平台。在XNA平台下，利用C≠}编程语言，将MATLAB的仿真结果与发电机系统的三维实体相结合，构建出与实船环境相似的虚拟现

7、实场景。文章所涉及的研究对于将来在船舶轮机系统虚拟场景中显示系统实时运行参数，轮机模拟器和虚拟现实技术相结合具有一定的参考价值。相信在轮机科研人员的不懈努力下，轮机各系统的物理模型乃至整个虚拟机舱的构建，一定可以实现。关键词：虚拟现实；XM；发电机系统，，矗L英文摘要ABSTRACTMarinedieselgeneratoristhemostcommonlypowerformformerchant，anditisalsoakeydeviceintheshipelectricpowersystem

8、．Itissaidthattoprotectthegeneratorfrombeingdamagedistoensuresafetyofnavigation．Sothegeneratortrainingwhichisonepartofcrewtrainingsystemhasbeenvaluedbymanytraininginstitutions，andshippowerplantisalsoregardedasaimportantpartduringthemarinesimulatordeve