船舶調(diào)距漿虛擬現(xiàn)實(shí)仿真系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著造船工業(yè)以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,調(diào)距槳推進(jìn)裝置的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。STCW公約馬尼拉修正案已將調(diào)距槳推進(jìn)裝置列為高級(jí)輪機(jī)員的必需培訓(xùn)項(xiàng)目。
　　 培訓(xùn)高素質(zhì)、高技能的船員光憑理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還應(yīng)該加強(qiáng)船員培訓(xùn)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。為此,培訓(xùn)機(jī)構(gòu)多采用輪機(jī)模擬器,但是傳統(tǒng)的輪機(jī)模擬器多以實(shí)物模擬器和利用軟件開(kāi)發(fā)工具(C#、C++等)開(kāi)發(fā)的二維模擬器為主。前者雖然直觀性比較強(qiáng),但是存在可擴(kuò)展性較差、造價(jià)較高等缺點(diǎn)。后者雖然彌補(bǔ)了前者的缺

2、點(diǎn),但是二維模擬器對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)的展示不逼真。結(jié)合上述兩種模擬器各自的優(yōu)缺點(diǎn),將三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到調(diào)距槳推進(jìn)系統(tǒng)的輪機(jī)模擬器中,開(kāi)發(fā)出一套二維控制系統(tǒng)仿真與三維虛擬場(chǎng)景相結(jié)合的調(diào)距槳虛擬現(xiàn)實(shí)仿真系統(tǒng)。
　　 首先,分析了調(diào)距槳推進(jìn)系統(tǒng)的基本組成、調(diào)距槳工作特性、調(diào)距槳船舶的優(yōu)缺點(diǎn)及調(diào)距槳變距機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和變距原理。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)船舶推進(jìn)系統(tǒng)的基本方程,按照物理模型將推進(jìn)系統(tǒng)分為螺旋槳、調(diào)距槳調(diào)距機(jī)構(gòu)以及船-機(jī)-槳三個(gè)子系統(tǒng),并

3、對(duì)這三個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了建模與仿真。
　　 然后,結(jié)合母型船調(diào)距槳推進(jìn)系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備,利用三維建模軟件SolidWorks與3dmax制作了船體、調(diào)距槳推進(jìn)裝置、液壓調(diào)距系統(tǒng)等的三維可視化模型,并對(duì)建立的三維模型進(jìn)行了優(yōu)化。
　　 最后,根據(jù)前面建立的數(shù)學(xué)模型以及控制系統(tǒng)的操縱要求,在微軟的三維游戲開(kāi)發(fā)平臺(tái)MicrosoftXNAGameStudio下對(duì)調(diào)距槳推進(jìn)系統(tǒng)的仿真控制系統(tǒng)與三維虛擬場(chǎng)景進(jìn)行了開(kāi)發(fā)。仿真系統(tǒng)主要由駕駛室