基于MATLAB的舰船用柴油机性能仿真

摘要

柴油机动态性能仿真是以柴油机为主机的舰船动力装置仿真必不可少的一部分，单独的进行柴油机的性能分析也离不开柴油机的性能仿真计算。“容积法”广泛的应用于柴油机稳态过程计算，“准稳态法”则被广泛的应用于舰船动力装置仿真中的柴油机动态过程计算。由于MATLAB在控制系统仿真中的强大功能，被越来越多的应用于舰船动力装置的仿真计算中。本文就如何利用MATLAB的强大功能，在其中建立柴油机稳态、动态性能仿真通用程序和模块库展开工作。 基于MATLAB/GUIDE图形界面开发环境自制了柴油机稳态过程计算的图形用户界面，该界面使得在进行柴油机稳态过程计算时，数据输入变得简单、直观。用MATLAB语言编写柴油机“容积法”稳态过程计算程序。利用制作的界面输入数据，调用编写的程序，对一台大功率高速柴油机的稳态过程进行了仿真计算与分析。 基于MATLAB/Simulink，建立了柴油机“准稳态法”和“特性曲线插值法”动态过程仿真所需要的各种模块。应用“准稳态法”对某柴油机建立了系统模型，并对其加速过程进行了仿真计算。建立柴油机动态仿真模块库“Diesel Blockset”，并添加到Simulink的浏览器中，这样使用所建立的关于柴油机动态仿真的模块就像使用Simulink的通用模块一样方便。 通过所制作的图形用户界面和所编写的程序，可以非常方便的在MATLAB中对柴油机的稳态过程进行仿真计算。通过在Simulink里面建立的Diesel Blockset模块库，可以在Simulink里面直观、快速的搭建所需要的柴油机系统模型，进行柴油机动态过程仿真计算。