船艇電站建模綜合管理與動態(tài)仿真系統(tǒng)的實現.pdf

1、改革開放帶來了經濟發(fā)展和社會繁榮，與此同時國內各類違法走私團伙為利所驅頻繁活動，包括：海上走私、偷渡出境等等。公安海警為了保衛(wèi)國防，使得國家經濟建設的發(fā)展有一個良好的社會次序，必須與時俱進提高海警技術素質，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練方法，以STCW78/95履約為契機，采用模擬器為培訓的主要技術設施，提高海警培訓的質量和實效。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的仿

2、真研究。“軍民結合”、“寓軍于民”是部隊院校科技研究的戰(zhàn)略思想，公安海警學校有與地方的航運院校緊密聯合開發(fā)各類船艇模擬器的經驗和傳統(tǒng)。本課題立題源于公安海警學校與我校合作的橫向項目“船艇電站實時仿真系統(tǒng)”。基本技術要求是：適合該校學員船艇電站模擬實習；船艇機電部門艇員及相應維修保障部門人員的培訓；有關船艇電站的科學研究。 船艇電站是一個復雜的機、電系統(tǒng)，實現船艇電站的仿真與其特殊的培訓要求，需要進行系統(tǒng)的數學建模、模擬器硬件環(huán)境

3、構筑、數據采集、實時仿真、綜合管理、故障設置訓練和考試評分研究等任務。 全文分七章予以敘述：首先概要介紹船艇電站仿真技術、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、調速系統(tǒng)和勵磁系統(tǒng))進行了分析和數學建模，敘述了發(fā)電機組單機運行和多機并聯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，故障設置、分析、排除訓練和考試評分模塊；最后

4、是全文總結和展望。 本人在課題中承擔了主要的軟件研制工作： 1.研究了船艇的數學模型，按目前流行的元件化設計思路制作了各種模塊控件200多個(涵蓋了船舶電氣設備的主要附屬器件)、各相關多媒體仿真界面。 2.軟件總體設計：開發(fā)了20多個子系統(tǒng)模塊(柴油機組調速仿真系統(tǒng)、發(fā)電機勵磁調壓系統(tǒng)、燃油鍋爐系統(tǒng)、壓力水柜控制系統(tǒng)、主開關DW98合閘控制系統(tǒng)、三速電動起貨機控制電路、空調控制系統(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)了部分故障設置模塊和考核試題模塊，對每一控件設置了能夠執(zhí)行故障和排除故障的功能。 4.針對學員機開發(fā)了純軟件操作的仿真電站軟件，供學員熟悉模擬器的功能。 5.軟硬件的總體聯調，經過半年多的調試、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驗，將船艇電站實時仿真軟件與多媒體課件相結合，既可以作為學員的實踐自學的軟件，又可以作為教員課堂教學的課件，豐

6、富了公安海警的訓練和教學提供了更大的自由度。這是本論文的主要技術創(chuàng)新。 無論從技術層面還是從實際應用的角度，本項目已經基本完成。公安海警學校對項目的技術水平予以了較高的評價，并希望在科學研究和理論驗證方面與我校合作，例如：能按規(guī)范規(guī)定內容模擬發(fā)電機組驗收項目的試車，并做出相應的結果；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校的首度合作進展的順利歸結于雙方的共同努力。預測該項目在今后的實際使用中，會