船舶电力系统故障应对和生命力评估仿真研究

摘要

由于当前国际形势的不断变化，国际关系日益复杂，各个国家之间的军事战争呈现愈演愈烈的状态。越来越多的国家把船舶作为自己掌握控制领海权的主要工具，设计船舶和制造船舶成为了他们的研究焦点。另外，武器装备的发展也是一个国家的军事实力的重要衡量因素，其在现代的军事战争中有着越来越重要的地位。近年来，各国研制的威胁武器种类越来越多，技术越来越新，船舶的攻击力得到了明显的提高，因此研究如何有效地应对故障并提高船舶电力系统的生命力迫在眉睫。
　　为了在船舶电力系统出现故障时，及时的给出下一步应对策略，提出了故障矢量的概念，得到船舶电力系统网络拓扑分析图，生成了能量算法表，描述了故障出现后下一步的应对策略。
　　为了评估船舶电力系统的生命力，首先对船舶电力系统遭受的典型攻击武器及其破坏形式进行详细分析，得到了电气设备受到攻击武器打击后是否受损的判定依据，及其受损概率的计算方法和流程。最终，综合运用蒙特卡洛模拟法、贝叶斯网络法、模糊综合加权评判法得到船舶电力系统的生命力整体评估。
　　在实验室的已有的船舶综合电力系统仿真平台的基础上，开发出一套船舶电力系统故障应对及生命力评估仿真软件。仿真软件是一种使用Visual C++6.0软件开发的MFC工程，用数据库SQL Server2000作为系统的数据支撑，其分析设计和编程都遵循了面向对象的思想和方法。仿真软件主要实现的功能有：在可视化的界面中，任意搭建电力系统的结构图，生成对应的能量算法表，任意设定某个设备出现故障，给出下一步的应对策略；在搭建好系统的结构图后，设置元件的参数属性，计算各个设备受各种攻击武器打击的受损概率，最后给出整个电力系统的生命力数值，评估出当前系统的损伤等级。
　　最终通过实际算例的分析、计算，验证了仿真系统的正确性、可靠性、实用性，该研究行之有效、值得推广，有一定的实际指导价值。

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第1章 绪论

1.1 课题研究的背景

1.2 课题研究的意义

1.3 国内外研究现状

1.4 论文的主要内容

第2章 船舶电力系统故障应对的数学模型

2.1 船舶电力系统的状态描述

2.2 图模型中任意故障组合的形式化描述

2.3 船舶电力系统故障后的应对策略

2.4 本章小结

第3章 船舶电力系统生命力评估的数学模型

3.1 典型破坏环境的分析

3.2 破坏方式及破坏模式的分析

3.3 电力系统的生命力评估方法

3.4 本章小结

第4章 电力系统故障应对和生命力评估仿真平台

4.1 仿真平台的总体框架

4.2 模块接口设计

4.3 故障状态评估模块的设计

4.4 生命力评估模块的设计

4.5 本章小结

第5章 船舶电力系统故障应对和生命力评估仿真算例分析

5.1 状态评估与应对策略模块仿真及结果

5.2 生命力评估仿真结果及分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢