基于网络化技术的大型集装箱船舶轮机模拟器

轮机模拟器是现代化航海教育的必备设施,已为中国海事局列入正工评估项目。三十年来,轮机模拟器随着计算机技术的发展不断地更新和升级,论文介绍了上海海运学院自行设计和研制的网络化的轮机模拟器。内容包括该轮机模拟器技术特点及计算机系统的结构;实时工控平台开发软件;人机界面的实现及系统仿真软件的开发技术。     

基于虚拟现实的船舶轮机仿真训练系统

将虚拟现实技术应用于轮机系统仿真中,建立了"基于虚拟现实的轮机仿真训练系统". 虚拟现实技术是近年来发展起来的一种新的计算机技术,结合了计算机硬件,图形显示,生理学,心理学的最新研究成果.本系统实现了传统船舶轮机仿真系统所无法实现的一些特殊运行情况的模拟,并为训练者提供真实的临场感觉.本文介绍了系统的设计思想、总体结构及系统的组成和特点.     

船舶轮机模拟器CAVE系统设计与关键技术研究

设计了一个用于船舶轮机仿真训练的五通道CAVE系统,给出了详细的系统配置。按模块的功能,将软件划分成轮机仿真核心模块、轮机三维仿真模块、轮机二维仿真模块及前台缓存处理模块,并详细介绍了各模块的功能与划分依据。为保证仿真过程中数据与图像的同步,设计并实现了多通道同步机制。给出了虚拟机舱自动漫游算法及交互实体行为模型。该文设计的高度沉浸感船舶轮机模拟器视景系统可有效节约航海教育的实船训练成本。     

一种分布式船舶轮机模拟器

针对集中式轮机模拟器存在模型升级或新实体加入困难等问题,提出一种C/S模式与P2P模式相结合的分布式轮机模拟器。系统设有控制台,负责完成仿真节点的动态添加和删除等控制工作,与仿真节点之间的信息交换采用C/S模式;各仿真节点间的数据交换则通过P2P方式完成。通信组件与实体模型分离,根据要求自动完成通信任务,实体模型无需考虑通信实现的细节。在此基础上完成新型分布式轮机模拟器,实现了各子系统的动态接入和退出,便于系统完善和升级。     

高速列车模拟器的视景建模与仿真

高速列车模拟器是培训高速列车司机的先进工具。本文介绍了高速列车模拟器中视景仿真系统的开发,对视景仿真系统构成,视景仿真软件的开发,场景模型的建立进行了研究,并给出了适合于沿铁路轨道进行视点计算的数据结构。     

船舶轴带发电机系统的仿真设计与建模

介绍了WMS2000型轮机仿真器中轴带发电机的工作原理、仿真系统设计及数学建模方法，并给出了部分具体数学模型。仿真轴带发电机采用西门子轴带发电机系统作为仿真母型。经简化设计，仿真轴带发电机系统包括休控室的操作屏、机舱的整流／逆变屏和电站监控计算机中的模拟检测系统。建立了能量系统模型、电力回路系统模型和控制系统模型。能量系统模型遵循能量守衡定律，电力回路模型估算了电流、电压及频率等参数，控制系统模型依据特性曲线得到。所建立的数学模型可仿真轴带发电机系统的正常及非正常工况，达到了较高的稳成和动态仿真精度。     

船舶压载水系统仿真建模与控制的研究与实现

以某油轮为母型船，建立了整个船舶压载水系统的仿真数学模型，并利用MINIS通用仿真平台与Intouch工控组态软件，开发了船舶压载水系统动态仿真与监控程序，基于全PC平台实现了船舶进、出港和货油装、卸过程中压载水系统的动态仿真与监控调节。     

大型船舶动力装置的建模与仿真研究

针对现有船舶动力装置仿真模型在实时性和精度两方面无法兼顾的不足，提出了一种不牺牲精度又能满足实时性要求的建模和仿真方法，给出了大型船舶动力装王的零维仿真模型，模型包括MANB＆W10L90MC柴油机、NA70／T9增压器，定距桨推进装置以及柴油机控制系统，仿真结果表明，稳态和动态工况特性与试航试验数据基本吻合，误差不大于5％，模型可用于船舶动力装置的性能分析、预测和调速器系统的设计和优化。     

飞行模拟器发动机系统建模方法研究

发动机系统建模是飞行模拟器建模的重要组成部分,发动机模型的准确度直接影响了飞行模拟的逼真程度。首先研究了飞行模拟器发动机系统的建模方法,对分排气式双轴涡轮风扇发动机进行了建模,在与真实发动机特性进行比较的基础上对模型进行了修正,在飞行模拟器其他系统配合下进行了调试验证,得到了仿真结果。并对飞行模拟器建模所特有的故障设置和ATG试验的实现方法进行了讨论及仿真验证。     

船舶运动半物理仿真系统

从加快船舶运动控制器样机的研制周期、降低成本、提高效率出发，提出了一种新颖的船舶运动半物理仿真系统。介绍了系统的组成、结构和各模块的功能及特点。叙述了系统的实现方法和相关性能指标，利用所研制的船舶运动半物理仿真系统，可方便地在实验室内对船舶航向、船迹、减摇和避碰等船舶控制系统进行半物理仿真研究，为船舶运动控制器系统样机的研制提供了方便。试验表明所研制的船舶运动半物理仿真系统满足了规定的性能指标，达到了预期的目的。     

船舶自动化电站系统仿真

应用系统建模技术和计算机系统仿真技术，在研究了某大型船舶电力系统的基础上，运用MATLAB软件，结合船舶柴油机发电机组和异步电动机的特性，完成了船舶自动化电站系统的建模。实现的船舶自动化电站仿真器系统特性与实际系统特性接近。该系统对船舶轮机员技术培训和船舶电力系统的故障分析具有很高的价值。     

船舶机舱监测和报警系统的设计与实现

机舱检测和报警系统是现代化船舶自动化机舱的重要组成部分,针对国内部分船舶机舱检测和报警系统产品在功能和显示模式方面都无法完全满足自动化机舱发展的需要等缺点,采用了VC 可视化建模、数据库、网络等技术,设计和开发了船舶机舱监测和报警系统。该系统具有网络化和模块化结构,检测和报警采样点共735个,覆盖了机舱所有重要设备。为了简化系统结构和降低硬件成本,监测、报警、操作和控制功能全部由软件实现。仿真试验表明,系统的功能完善,显示模式多样化,有利于进行故障预测和诊断,也为船舶维修提供了较为充分的综合数据信息。该系统已经作为新一代大型船舶轮机模拟器的仿真子系统投入应用。     

船舶机舱虚拟现实仿真系统的实现方法

详细介绍了运用MultiGen Creator和Vega等软件实现具有VR特征的船舶机舱虚拟现实仿真系统的方法,其中主要有：利用Creator进行三维建模过程中的场景数据库层次结构技术、实例化技术、外部引用技术、纹理映射技术和实时视景生成技术等;利用Vega实现船舶虚拟机舱的自动漫游和手动漫游方法以及漫游过程中的碰撞检测技术等;首次实现了与船舶轮机模拟器之间通信,实现虚拟机舱与轮机模拟器之间的相互操作,保持虚拟场景中虚拟仪表、虚拟指示灯等部件的状态与船舶轮机模拟器相应部件的状态一致。开发出的船舶机舱虚拟现实仿真系统,建立了逼真的船舶机舱虚拟场景,实现了人在虚拟机舱环境中的漫游,可以对虚拟场景中主要运动部件的驱动,是对现有船舶轮机仿真器有益的补充,有利于提高轮机员培训的教学质量。     

大型船用柴油机建模与动态仿真

由于船舶的特殊运行环境，柴油机模型要求能够准确反映运行过程中各主要参数的动态变化。平均值模型融合了准静态模型和容积法模型的优点，得到广泛应用，但以往的研究忽略了扫气系数的影响．在引入扫气系数对空燃比影响的基础上，采用随空燃比变化的废气气体参数，建立了大型低速二冲程柴油机的平均值模型．以6S60MC型船用柴油机为母型积进行了仿真，结果显示，模型具有较好的准确性及动态特性．目前此模型已作为一部分应用于船舶主推进动力装置的仿真。     

电站仿真机的培训评分系统研究

采用大系统理论中的“分解—综合”方法 ,以电站领域的专家知识为基础 ,提出了六类考核评估准则 ,建立了一种较为合理的电站仿真机培训评分系统。     

紧凑型火电站仿真培训器

介绍了为四川电力局开发的一种ＳＴＳ－Ｉ型紧凑型火电站仿真培训器的系统结构及特点,它采用两台微机实现了仿真装置的模型计算,教练员台,辅助培训系统和过程控制的全部功能,其仿真模型的范围和精度与全仿真机接近。并在国内首次将工程分析型一体化仿真软件ＳＷＳ和用于工业控制的ｉＲＭＸｆｏｒＷｉｎｄｏｗｓ用于电站仿真培训装置。其紧凑的盘台和较强的ＣＲＴ的显操功能模拟了控制室８０％以上的设备。整台仿真机的造价为同类