基于VB的船用燃油辅锅炉系统的仿真

论文摘要

随着船舶自动化程度的不断提高,对轮机管理人员的技术要求也越来越高,为了确保船舶运行的安全性,国际海事组织(IMO)在STCW公约中颁布了船员必须利用模拟器进行培训和评估的强制规定。因此开发适用于航海类专业实践教学的仿真训练器成为了各类从事航海类教育、培训院校的重点研究项目。《基于VB的船用燃油辅锅炉的系统仿真》是大连海事大学211工程项目“基于虚拟现实的现代轮机模拟器”的一个子项目。本课题主要完成燃油辅锅炉及相关设备的过程仿真。本文根据船用燃油辅锅炉的工作原理,通过一定的假设和简化,建立汽包水位和压力在具体扰动下的数学模型,利用MATLAB仿真工具,对所选对象在蒸汽负荷、给水量、燃油量及控制方式发生变化时的动、静态特性进行仿真研究,得出了相关数据,验证了仿真模型与真实物理过程是相符的。《基于VB的船用燃油辅锅炉系统的仿真》就是基于VB的开发平台,以船用燃油辅锅炉为对象,将锅炉的自动化控制和过程控制相融合,利用仿真技术,开发虚拟的仿真环境,建立决策支持平台,实现了人机交互的动态的模式,应用于轮机工程的实践教学工作中,作为船用燃油辅锅炉教学的辅助教具,大大地提高了教学效率、降低了教学设备的成本,具有一定的经济效益和社会效益,并具有广泛的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 船用燃油锅炉的简介
• 1.2.1 船用燃油锅炉的概念
• 1.2.2 船用燃油锅炉的基本组成部分
• 1.2.3 现代船用燃油锅炉的主要特点
• 1.2.4 锅炉自动控制
• 1.2.5 船用燃油锅炉自动控制的意义
• 1.3 计算机仿真概述
• 1.3.1 仿真的定义
• 1.3.2 系统仿真的三要素
• 1.3.3 计算机仿真的特点
• 1.3.4 计算机仿真技术的应用
• 第2章 模糊控制系统的原理分析
• 2.1 模糊控制的基本原理
• 2.2 模糊控制器
• 2.3 模糊控制器结构
• 2.3.1 单变量模糊控制器
• 2.3.2 多变量模糊控制器
• 2.3.3 自调整因子模糊控制器
• 2.4 模糊PID控制
• 2.4.1 模糊—PI（比例积分）控制器
• 2.4.2 模糊—比例微分（PD）控制器
• 2.4.3 模糊自适应PID控制
• 2.5 模糊PID控制与常规PID控制的比较
• 第3章 船用燃油辅锅炉控制系统的自动调节
• 3.1 锅炉给水系统的自动调节
• 3.1.1 汽包水位模型及其动态特性分析
• 3.1.2 汽包水位在给水扰动下的动态特性
• 3.1.3 汽包水位在蒸汽流量扰动下的动态特性
• 3.1.4 汽包水位模型的处理与仿真分析
• 3.2 锅炉燃烧系统的自动调节
• 3.2.1 蒸汽压力调节对象模型及其动态特性分析
• 3.2.2 汽压调节对象在燃油扰动下的动态特性
• 3.2.3 汽压调节对象在负荷扰动下的动态特性
• 3.2.4 汽压调节对象模型处理与仿真分析
• 3.3 风油比控制
• 第4章 船用燃油辅锅炉模拟器的开发
• 4.1 VB软件的简介
• 4.1.1 VB的发展历程
• 4.1.2 Visual Basic6.0的特点
• 4.2 船用燃油辅锅炉模拟器的简介
• 4.2.1 人机界面
• 4.2.2 汽包水位及其控制模块
• 4.2.3 汽包压力及其控制模块
• 4.2.4 手/自动点火模块
• 4.2.5 报警及自动保护模块
• 4.2.6 故障设置
• 第5章 结束语
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历