船舶电站系统建模与人机界面设计

摘要

国际海事组织IMO在STCW公约中明确规定轮机员必须经过仿真模拟器的培训，随着STCW78/95公约的实施，对轮机员进行电气技术专业知识的培训尤为重要，因此市场对船舶电站仿真模拟器需求量将很大。 本文首先分析了国内外船舶电站仿真模拟器的发展现状，充分发挥计算机软件的优势，遵循精简方便的原则，设计开发了一套基于PC机的船舶电站仿真软件。该套仿真软件非常适合学员自学，是很好的教学工具。 船舶电站是一个独立的电力系统，本文作者以某现代化海洋巡视船电站为仿真母型，综合了其他船舶发电机的类型特点，首先分析船舶电力系统的一些特点，然后根据发电机组的电气系统及电力生产过程建立其数学模型，并在计算机上实现电站仿真。在仿真过程中，首要任务就是建立描述电站仿真系统的数学模型。仿真电站设备可分为两大部分：一是发电机组，即柴油机、发电机及其附属设备；二是监视、保护、报警、操作和控制发电机运行的设备。因此，发电机组数学模型也分为两大类：一类是动态数学模型，用来模拟柴油机、发电机、附属设备和系统动态状态的数学模型，此部分在发电机模型分析中描述；另一类是逻辑和控制的数学模型，用来模拟船舶电站保护、报警、操作和控制的数学模型，此部分在程序流图中描述。系统采用了微软最新的.NET技术，以VisualC＃作为开发语言、用GDI+图形编程技术建立控件库、MicrosoftAccess作为数据库平台。经过几个月分析设计和开发，已初步实现了电站仿真软件的框架。该软件具有完备的控制台功能、友好的人机界面。 仿真结果表明，仿真数据和实船数据基本相同，说明建立的模型与分析是正确的。本系统具有很强的扩展性、很高的技术可行性和经济可行性。

目录

文摘

英文文摘

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第1章 绪论

第2章 船舶电站仿真系统的概述

第3章 数学模型

3.1船舶电力系统的组成

3.2励磁系统的数学模型

3.3同步发电机的数学模型

3.4逻辑和控制系统的数学模型

3.5柴油机与调速系统模型

3.6负载的数学模型

第4章 船舶电站仿真软件

第5章 电站仿真人机界面设计

第6章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间公开发表论文及参加科研项目情况

致谢

研究生履历