船舶壓載-污水及減搖水艙的自動控制與仿真研究.pdf

1、本文對于船舶壓載調(diào)平和污水系統(tǒng)的仿真數(shù)學(xué)模型，船舶壓載調(diào)平和污水控制系統(tǒng)的仿真，船舶壓載調(diào)平和污水系統(tǒng)仿真器界面研制，船舶減搖水艙的自動控制與仿真等內(nèi)容進行了比較系統(tǒng)的研究。 本文完成了以下研究內(nèi)容：(1)船舶壓載調(diào)平系統(tǒng)模型和污水處理系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立，對其在MATLAB下進行了仿真研究；(2)壓載調(diào)平系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)仿真器界面的研制，包括此兩個系統(tǒng)的主要界面和可點擊控制對話框，實現(xiàn)了可視化仿真；(3)船舶減搖水艙的自動控制

2、和仿真。 建立船舶壓載調(diào)平系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是進行船舶調(diào)平和污水處理控制和仿真的基礎(chǔ)。本文以5446TEU集裝箱船的實船數(shù)據(jù)進行該船舶系統(tǒng)的建模，用仿真支撐系統(tǒng)PROSIMS建立了：壓載調(diào)平系統(tǒng)中的管路模型、壓載調(diào)平水泵模型、開度閥模型、調(diào)節(jié)閥模型、管路節(jié)點模型、調(diào)平艙模型、船舶傾角模型等；污水處理系統(tǒng)中的油水分離器模型、油份濃度監(jiān)測模型、污水泵模型和污水艙及污水井模型等。其中調(diào)節(jié)閥的控制采用了PI控制算法，仿真結(jié)果表

3、明PI控制算法能有效的控制調(diào)節(jié)閥。管路模型、泵的模型及管路節(jié)點模型等是基于流體力學(xué)的基本方程建立的，結(jié)果表明其控制仿真是有效的，并與實船情況相符。在調(diào)平水艙的基礎(chǔ)上討論了船舶減搖水艙的運動方程、控制策略及其仿真結(jié)果。 本文是結(jié)合作者參加研制大型集裝箱船舶DMS-2002大型全功能輪機模擬器而完成的，作者用VC++6.0研制了壓載調(diào)平和污水處理兩個系統(tǒng)的可控制仿真界面，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了仿真模型和操作界面的結(jié)合，實現(xiàn)了模型準(zhǔn)確，人機交