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基本信息

項(xiàng)目名稱:
船用柴油主機(jī)故障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)
小類:
信息技術(shù)
簡(jiǎn)介:
船用柴油主機(jī)故障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)能夠顯示主機(jī)重要組成部分、工作原理和工作特性;可由教練員隨意設(shè)置主機(jī)故障,模擬主機(jī)特殊情況下的工作狀況,讓學(xué)員根據(jù)故障反應(yīng)出來(lái)的一些現(xiàn)象分析查找故障,并最終排除故障。
詳細(xì)介紹:
1.實(shí)現(xiàn)主機(jī)啟動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程,可以模擬操作過(guò)程; 2.實(shí)現(xiàn)主機(jī)的三維仿真,可以便于學(xué)員掌握柴油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和組成。 3.設(shè)有轉(zhuǎn)速控制界面,實(shí)現(xiàn)船用柴油主機(jī)各種工況下的實(shí)時(shí)仿真; 4.可以顯示各工況下重要參數(shù)的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)圖; 5.設(shè)有故障設(shè)置的界面,可以隨意選擇所需要設(shè)置的故障,并可以清除所設(shè)置的故障,達(dá)到培訓(xùn)的目的。

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

目的:(1)顯示主機(jī)重要組成部分和工作特性;(2)系統(tǒng)可由教練員隨意設(shè)置主機(jī)故障,學(xué)員查找故障并排除故障。 基本思路:(1)建立船用柴油主機(jī)模型及故障模型;(2)實(shí)現(xiàn)主機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真;(3)利用Visual C#.net開發(fā)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真。 創(chuàng)新點(diǎn)與技術(shù)關(guān)鍵:(1)將數(shù)學(xué)模型以組件嵌入軟件;(2)利用GDI+技術(shù)創(chuàng)建控件,整合成控件庫(kù)。

科學(xué)性、先進(jìn)性

科學(xué)先進(jìn)性:采用Visual Studio 2005平臺(tái),建立了船舶柴油主機(jī)故障模擬的可視化界面,具有容量大、界面生動(dòng)友好的特點(diǎn),運(yùn)行安全、快速。可運(yùn)行于裝有Windows操作系統(tǒng)的PC機(jī)上,對(duì)硬件和使用環(huán)境沒有特殊要求,在岸上和船上都可進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練,不會(huì)在訓(xùn)練時(shí)造成對(duì)主動(dòng)力裝置不必要的磨損,提高了安全性。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無(wú)

作品所處階段

中試階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無(wú)

作品可展示的形式

圖紙、 圖片、 現(xiàn)場(chǎng)演示、磁盤

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

本軟件容量大、界面生動(dòng)友好,運(yùn)行安全、快速。該系統(tǒng)適合本科教學(xué)工作以及實(shí)船測(cè)試和科學(xué)研究等工作;能夠適合輪機(jī)管理人員的培訓(xùn)需要,特別適合于海員培訓(xùn)中心和航海類院校用于對(duì)大量學(xué)員進(jìn)行高質(zhì)量的集中培訓(xùn)和考核。該仿真系統(tǒng)采用了基于組件的設(shè)計(jì)方法,因此也可以根據(jù)其他主機(jī)進(jìn)行進(jìn)界面設(shè)計(jì),還可以設(shè)計(jì)出通用型的操作界面以滿足不同用戶的需求。

同類課題研究水平概述

在輪機(jī)模擬器中,船舶主動(dòng)力裝置的研究是一個(gè)重要的工作,本課題是該研究領(lǐng)域的一部分。 國(guó)外,船舶主動(dòng)力裝置模型的研究是從海軍開始并受到重視的。目前已對(duì)柴油機(jī)的調(diào)速、燃油和進(jìn)、排氣系統(tǒng)進(jìn)行了分析計(jì)算,并詳細(xì)分析了發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。 國(guó)內(nèi)對(duì)船舶主動(dòng)力裝置的模型仿真研究始于20世紀(jì)80年代初。 基于應(yīng)用方向的不同,國(guó)內(nèi)外對(duì)船舶柴油主動(dòng)力裝置模型的研究一般分為兩種類型。一種是用于優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制、柴油機(jī)排放、增壓器系統(tǒng)研究和分析、預(yù)測(cè)柴油機(jī)特性。這種模型一般是在熱力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)原理的基礎(chǔ)上,利用網(wǎng)格來(lái)建立柴油機(jī)或局部仿真模型。另一種對(duì)船舶柴油主動(dòng)力裝置模型的研究是用于柴油機(jī)動(dòng)態(tài)性能、調(diào)速器設(shè)計(jì)和優(yōu)化、輪機(jī)模擬器等方面的,這種建模相對(duì)是比較簡(jiǎn)單的,它的建模方法主要有:準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)、循環(huán)平均值、傳遞函數(shù)、傳遞函數(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。柴油機(jī)故障模擬是該研究領(lǐng)域的一項(xiàng)重要的內(nèi)容。一般故障模擬有兩種方法:一種直接“設(shè)置”故障狀態(tài)下的各種參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方法比較原始,功能有限,不能或者不易實(shí)現(xiàn)各種故障的拓展或傳播,只能是一種補(bǔ)充手段,因此,不準(zhǔn)備對(duì)此深入研究。另一種方法是依據(jù)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算,通過(guò)改變其已知參數(shù)或改變模型本身,如在原有的模型上設(shè)置附加系數(shù),或者,通過(guò)這些附加系數(shù)構(gòu)成一些符合實(shí)際故障變化的函數(shù)附加到原有的數(shù)學(xué)模型,構(gòu)成新的數(shù)學(xué)模型的方式來(lái)進(jìn)行故障工況下的模擬計(jì)算。這是一種先進(jìn)而非常有效的故障模擬方式,有嚴(yán)格的理論基礎(chǔ),故障本身有拓展性或傳播性,是故障模型的主要途徑。
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