基于通用平台的系统建模和半物理仿真及其在舰船动力装置中的应用

摘要

该文的主要内容是研究如何在通用仿真平台上建立复杂系统的非线性仿真模型,并建立了通用的、开放的实时仿真平台,实现半物理仿真.该文的主要应用对象是舰船动力装置.该文工作的第一个方面是模块化建模研究及其在舰船动力装置中的应用.模块化建模的基础是系统论,即系统可以看作由相互作用的子系统构成.根据该文提出的建模模式,可以方便地利用模块库建立对应于各个子系统的模块,并连接各个模块形成系统模型.系统模型对应的仿真程序由仿真平台自动生成.该文选取了具有典型意义和较复杂的动力装置子系统和系统建立模型,并进行稳态和动态仿真.该文建立了具有多个增压器组的相继增压柴油机系统模型,并和螺旋桨特性模块连接进行了加速、减速过程的动态仿真.系统模型能够反映出增压器切入、切出过程以及对系统状态的影响.也建立了三轴燃气轮机的系统模型,给出了起动过程的仿真结果.该文工作的第二个方面是半物理仿真研究及其在舰船动力装置中的应用,其中包括对两个问题的解决.(1)仿真模型和物理部件之间变量形式的转换;(2)仿真过程的实时性;通过仿真实验,证明了实时仿真程序及其运行环境能够达到实时性要求,也证明了半物理仿真系统的设计和实现是成功的.

目录

文摘

英文文摘

原创性声明和使用授权书

第一章绪论

第二章模块化建模方法的研究

第三章舰船动力装置的系统建模和动态仿真

第四章半物理仿真系统研究及应用

第五章结论与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录