1.2萬dwt散貨輪brv630ga液壓舵機(jī)操控系統(tǒng)虛擬仿真

1、橐簍大學(xué)碩士學(xué)位論文1 ．2 萬D W T 散貨輪b r v 6 3 0 ．g a 液壓舵機(jī)操控系統(tǒng)虛擬仿真V i r t u a ls i m u l a t i o no n t h e b r v 6 3 0 - g a h y d r a u l i cs t e e r i n g g e a r o p e r a t i o n a l s y s t e m o f 12 ，0 0 0D W TB U l k C a r

2、 r i e r論文答辯日期： 2 Q 蘭壘生塹旦2 旦1 ．2 萬D W T 散貨輪b r v 6 3 0 ．g a 液壓舵機(jī)操控系統(tǒng)虛擬仿真摘 要隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，與國外貿(mào)易量逐年增加，各港口日趨繁忙，船舶建造也開始向著大型化和高速化發(fā)展，這對船舶航行的安全和經(jīng)濟(jì)性都提出了更高要求。為了使航運(yùn)更加安全和經(jīng)濟(jì)，需要船舶航行準(zhǔn)確地跟從航線，跟從的過程中不斷操舵以保證船舶航向，而船用舵機(jī)操控的精確程度將直接影響船舶對航線的跟從。船用舵

3、機(jī)操控的精確程度可以通過訓(xùn)練得到保證，因此可以建立舵機(jī)操控仿真系統(tǒng)，通過仿真模擬器訓(xùn)練船上相關(guān)人員的業(yè)務(wù)能力。航向的改變始于船舵的轉(zhuǎn)動，當(dāng)船舵轉(zhuǎn)動某個舵角，通過舵和船體以及主機(jī)動力系統(tǒng)的共同配合，使得船體按這一舵角轉(zhuǎn)向，船舶舵機(jī)仿真系統(tǒng)可以對舵機(jī)和船體匹配性進(jìn)行預(yù)測。我國造船工業(yè)的配套設(shè)備制造能力落后于船舶主體建造能力，如果利用仿真平臺來研究船舶配套設(shè)備性能，不僅經(jīng)濟(jì)快捷，研究過程和結(jié)論也將更加直觀，而且可以在某些方面指導(dǎo)船舶配套設(shè)備的

4、選購，促進(jìn)船舶配套設(shè)備制造能力的發(fā)展。目前雖然有很多學(xué)者研究船舶舵機(jī)的仿真，不過大多數(shù)都集中在航跡和航向控制方面，針對舵機(jī)機(jī)構(gòu)的相對較少，而且常常把舵機(jī)機(jī)構(gòu)和船體的運(yùn)動分開研究。虛擬仿真可以不用考慮實(shí)物實(shí)驗(yàn)、入力物力和人員安全等條件的限制，有更好的人機(jī)交互仿真效果，有效地對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，基于以上考慮本文在研究方法上以虛擬仿真為主。研究對象則選擇實(shí)際工程中的1 ．2 萬D W T 散貨輪和其配備的b r v 6 3 0 ．g a 液壓

5、舵機(jī)，設(shè)置船體和外界環(huán)境簡化條件，建立船體和舵機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動的數(shù)學(xué)模型和三維模型，研究舵機(jī)操控船體進(jìn)行轉(zhuǎn)向的原理，仿真船舶Z 形操縱性實(shí)驗(yàn)，利用V R P 虛擬仿真平臺制作舵機(jī)操控仿真場景，再結(jié)合M F C 編寫對話框程序，建立舵機(jī)操控仿真系統(tǒng)。具體內(nèi)容如下：首先，簡化船舶航行的干擾條件和其他條件，選擇恰當(dāng)?shù)慕７椒ń⒋w運(yùn)動數(shù)學(xué)模型。其次，介紹b r v 6 3 0 一g a 液壓舵機(jī)的構(gòu)造和特點(diǎn)，對主要機(jī)構(gòu)建立數(shù)學(xué)模型。介紹船舶z形操

6、縱性實(shí)驗(yàn)的過程和意義。再次，利用3 D M A X 和V R P 虛擬現(xiàn)實(shí)平臺搭建舵機(jī)操控系統(tǒng)的虛擬場景。最后，利用統(tǒng)計(jì)軟件得到船舶操縱性指數(shù)無因次量的回歸公式，對于船舶操縱性進(jìn)行理論和仿真預(yù)測，通過計(jì)算說明本文研究舵機(jī)符合船用舵機(jī)基本要求。在V C + + 開發(fā)環(huán)境下，編寫基于M F C 的對話框程序，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)期的功能。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，對1 ．2 萬D W T 散貨輪的b r v 6 3 0 ．g a 液壓舵機(jī)的轉(zhuǎn)舵執(zhí)行和船體的轉(zhuǎn)向