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1、第36卷第10期舰船科学技术Vol.36,No.102014年10月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYOct.,2014舰船动力系统模块化建模方法胡锦晖,胡大斌,何其伟(海军工程大学,湖北武汉430033)摘要:在舰船动力系统仿真平台的研究中,建立的系统模型应能够满足实时仿真的要求,同时具有通用性,以提高仿真模型的重复利用率。以某型舰船动力系统为例,研究模块的分类、模块的分解处理等模块化建模方法,建立其模型库并进行仿真验证。该方法克服了传统建模法得到的模型可移植性与独立性较差的缺点,提高了模型的可重用性。关键词:舰船;动力系统;模块化;建模中图分类号:TP
2、391.9文献标识码:A文章编号:1672-7649(2014)10-0059-05doi:10．3404/j．issn．1672-7649．2014．10．014StudyofthemethodofpowersystemmodularmodelingofwarshipHUJin-hui,HUDa-bin,HEQi-wei(NavalUniversityofEngineering,Wuhan430033,China)Abstract:Intheresearchonpowersystemsimulationplatformofwarship,themodelsshould
3、meettheneedofreal-timesimulationandareuniversalforimprovingtheirrepeatingutilizationfactor.Takingsometypeofwarshippowersystemforexample,themodularmodelingmethodofclassificationandhierarchyarestudied.Themodellibraryisconstructedandvalidatedinthepowersystemsimulation.Thepoorportabilityandi
4、ndependenceoftraditionalmodelingmethodisovercomed.Thereusabilityofmodelsisimproved.Keywords:warship;powersystem;modular;modeling化建模”。0引言现代舰船的动力系统尽管设备种类繁多、技术在舰船动力系统仿真研究中,传统的建模方法复杂、规模庞大,但从其设备的工作原理来讲存在常采用高级程序语言(例如Basic,Pascal,C++)编写着诸多类似的部件。例如,各种类型的推进电机在动力系统各设备的模型,模型结构固定,缺乏通用原理上基本一致,只是它们在特征
5、参数等指标上有性,模型的适应性并不好。由于程序的可重用性差,所不同。导致代码资源不能很好地共享,与现代软件开发所在舰船动力系统的仿真研究过程中,可针对不遵循的理念不符。同的子系统分别建立典型模块的数学模型,然后将模块化的思想逐渐融入到建模仿真过程中:即这些模型组合起来,以建立整个系统的数学模型。采用某种规则把被研究系统分为不同的子系统,以本文通过对模块的分类、模块间关系处理等模块化模型模块的形式表示每一个子系统,并按照子系统建模方法的研究,实现了包含某型舰船动力系统主之间的构建关系将这些模块连接起来,从而组合为要模块的模型库设计,从而达到提高模型可重用性被研究系统的仿真
6、模型。这种思想可称之为“模块的目的。收稿日期:2013-05-20;修回日期:2014-09-09作者简介:胡锦晖(1980-),男,讲师,博士,主要从事舰船轮机工程专业教学与科研工作。·60·舰船科学技术第36卷1动力系统模块化建模方法系统1．1模块化建模的准则子系统1子系统2模块化建模的基本原则为:采用标准化的规则设备11设备12建立子系统或部件的数学模型,再将该模型转化为计算机子程序,作为基本的建模模块,然后按照模部件部件块之间的连接关系将它们组合成各种不同的系统仿真模型。模块化建模还需满足以下准则:图1动力系统的建模层次Fig．1Modelinghierarch
7、yofpowersystem1)模型模块相互间独立,可单独用于对某种设备进行仿真,又可参与更大系统的仿真;本文中,某型舰船动力系统的分层模块化模型2)基本的模型模块构成系统的仿真模型,它可用图2表示。第1层次是整个系统的模型,由对们是组成整个系统的基本元素;应于各个子系统的子模型组成,如本文所研究的动3)应保证各个模型模块之间连接关系、命名、力系统模型由原动机、发电机系统、推进电机系统输入输出变量等规范化;等子模型组成;第2层次是各个子系统由其对应于4)以各物理设备进行模型模块的划分,如舰各个设备的模块组成,反映子系统的结构,如推进船动力
