仿真技术在舰船设计研究中应用
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２０ ０ ６年 ６月
船
舶
Ｊｎ ｕ ｅ，２ ０６ ０
ＮＯ． ３
第 ３期
Ｓ Ｐ＆ Ｂ ＨＩ ＯＡＴ
［ 计算机应用／ Ａ ］ Ｃ Ｄ－
仿真技 术在舰船设计研究 中应用 。
蒋 磊 陆金 铭 姚 寿 广
（ 苏科技 大 学 镇 江 江
２ ２０ ） １ ０ ３
Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｉ ｕ ｓ ｄ ｉ ｒ ｈｉ ｓｇ ｉ ｌ ｔｏ － ｅ ｈｎ ｑ ｅ ｕ ｅ ｎ ｗａ ｓ ｐ ｄｅ ｉ ｎ
Ｊ ｎ ｅ Ｌ ｉｍｉｇ Ｙａ ｈ ｕ ｕ ｎ ｉ ｇ Ｌ ｉ ｕ Ｊｎ ｎ ａ ｏＳ ｏ ｇ ａ ｇ
陆金 铭 （９ ７ ０ － ） 男 。 江 绍 兴 人 ， １６．１ ， 浙 副教 授 ， 江苏 科 技 大 学 机 械 与 动 力 工 程 学 院 。
姚寿广 （ ９２ １ 一） 男 ， １６ ． ０ ， 江苏镇江人 ． 教授 ， 导 。 江苏科技大学机械与动力工程学院院长 ， 博 原 现任南京工业职业技术学 院校
Ａｂ ｔａ ｔLeabharlann Ｔｈ ｓａ ｔ ｌ ｉｃ ｓ ｅ ｈ ｉ ｕ ａｉｎ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｄ ｉｓａ ｐ ｉａ ｉｎ ｉ ｒ ｈｐ ｄ ｓｇ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ， ｓ ｒ ｃ ： ｉ ｒｉ ｅｄｓ ｕ ｓ ｓｔ ｅｓｍ ｌｔｏ ｏ ｃ ｐ ｎ ｔ ｐ ｌ ｔｏ ｎ ｗａ ｓ ｉ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｒｓ ａｃ ｃ ｃ
舰船 推进 系统 仿真 的对象 包括推 进系统 本 身及
其使 用环 境 。 者 包括发 动机 系统 、 前 推进轴 系及减 速 齿 轮箱 螺 旋桨 系统 、 进 控制 系 统 ； 者包 括船 体 、 推 后
律 。 真技 术经历 了从 ２ 仿 Ｏ世纪 的后 ５ 的发展 ， Ｏ年 已 逐 渐成 长为一 个年 轻 的学 科 。仿 真技术 的理 论基 础 是 相似 论 ， 它是 从实 践知 识 中产生 的技 术 ， 与其 它 能
益 普及 和扩 大 。例 如 ， 目前 理 工科 院校 研 究 生 的论
通 常把某 些子 系统 视 为“ 黑箱 ”或 “ ， 灰箱 ”其 透明度 ，
根 据所 要 完 成 的仿 真 试验 ， 须 从该 子 系统 中获取 必
的信 息而 定 ， 我们 不 需 了解 的中 间过 程或 子系 统 对 的其 它 响应 则 进行 “ 蔽 ” 即在 所 建立 的 复 制某 子 屏 ，
非 实 践 知 识 中 产 生 的技 术 或 者 知识 处 理 技 术 相结
船桨 干扰 及海 情等 外界 环境 影 响。舰船推进 系统所 包 含的设 备甚 多且 复杂 ， 建立 １０ 可信 度 的系统 要 ０
模 型是 不 可能 的 ， 也是 不必要 的。实际建模 过 程 中 ，
合 ， 计算 机科 学 等 年轻 学 科 的发 展 具有 相 同 的特 与 点 。仿 真是 基于模 型 的实验 ， 为理论 分析 、 型试 作 原 验 以外 的第 三种 认识 世 界 的科 学 手 段 ， 用范 围 日 应
系统 输入 输 出行 为 的有 效模 型 中 ， 一定 要 复 制 出 不
文 ， 多 采用 仿真 技 术 来说 明所设 计 的方 法 或 系统 大
的正 确性 和可实 现性 。
从 输入 到输 出的所 有 中间参 数及 其对所研 究 的 问题
・
［ 收稿 日期 ］０ ５ ２ ３ ２ ０ —１ —２ ［ 作者简介］ ￣ （９ ８ １ － ） 男 。 蒋 １ ７ ． ２ ， 江苏常州人， 助教 ， 硕士研究生 ， 主要研究方向 ； 性能优化与仿真。
Ｋｅ ｗｏ ｄ ． ｒ ｐ ｌ ｉｎ ｓ ｓ ｅ ｓｍ ｕ ａ ｉ ｎ；ｅ ｅ ｔ ｉ ｏ ｒｓ ｓ ｅ ｓｍ ｕ ａ ｉ ｎ；ｎ ｗ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｙ ｒ ｓ ｐ ｏ ｕ ｓｏ ｙ ｔ ｍ ｉ ｌ ｔｏ ｌ ｃ ｒｃ ｐ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｉ ｌ ｔｏ ｅ ｓｍ ｌ ｔ ｅ ｈ ｉ ｕ ｏ
［ 关键词］ 推进系统仿真 ； 电力系统仿 真； 仿真新技术 ［ 摘 要］ 文章论述了仿 真的概念及其 在舰船设计 研究 中的应用 ， 分别对 推进系 统、 舰船航 态及船舶电力系统
仿真进行 了介绍 ， 分析了该技术 在国内外 的现状及 发展 方向， 提出了我国在这方面应努力的方 向。
［ 图 分 类 号 ］ Ｐ ９ ． 中 Ｔ ３１９ ［ 献标识码］ 文 Ａ ［ 章 编 号 ］ ０ １９ ５ （０ ６０ —０ １０ 文 ｉ０ —８ ５ ２ ０ ） ３０４ —３
１ 引 言
仿真， 就是将被 研究 系统及 其 特征 抽象成 模 型 ，
２ 在 舰 船 设 计 中的 应 用
２ １ 仿 真对 象和 模型 ．
通 过 对该 系 统模 型 的实 验 操作 及 实 验结 果 的 分 析 ，
探 讨 和推 断对 象 本 身所 具 有 的性 质 及 运 动 变 化 规
ｉ ｔ ｏ ｕ ｅ ｈ ｒ ｐ ｌｉ ｎ ｓ ｓ ｅ ，ｗａ ｓ ｉ ｒｍ ｎ ｈ ｐ ｅ ｅ ｔ ｉ ｐ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｉ ｌｔｏ ｅ ａ ａ ｅ ｙ ｔａ— ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｔ ｅ ｐ ｏ ｕ ｓｏ ｙ ｔ ｍ ｒ ｈ ｐ ｔ ｉ ａ ｄ ｓ ｉ ｌｃ ｒ ｏ ｒ ｓ ｓ ｅ ｓ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｓ ｐ ｒ ｔ ｌ ．Ｉ ｌ ｃ Ｓ ｎ ｌ ｓ ｓｔ ｅｃ ｒ ｅ ｔｓｔ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｒ ｎ ｆ ｈ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｒｎ ｓｆ ｒ ｒ ｉ ａ ｓｄ ｖ ｌ ｐ Ｏ ａ ａｙ ｅ ｈ ｕ ｒ ｎ ｉｕ ｔ ｎ ｅ ｅ ｏ ｉ ｇ ｔ ｅ ｄ ｏ ｅｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ ｂ ｉ ｇ ｏ ｗａ ｄ Ｃｈ ｎ ’ ｅ ｅｏ — ｏ ｔ ｉ ｇ ｄ ｒ ｃ ｉ ｎ ｉ ｈ ｓ ｆ ｌ ． ｎ ｉｅ ｔ ｎ ｔ ｉ ｉ ｄ ｏ ｅ
２０ ０ ６年 ６月
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姚寿广 （ ９２ １ 一） 男 ， １６ ． ０ ， 江苏镇江人 ． 教授 ， 导 。 江苏科技大学机械与动力工程学院院长 ， 博 原 现任南京工业职业技术学 院校
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舰船 推进 系统 仿真 的对象 包括推 进系统 本 身及
其使 用环 境 。 者 包括发 动机 系统 、 前 推进轴 系及减 速 齿 轮箱 螺 旋桨 系统 、 进 控制 系 统 ； 者包 括船 体 、 推 后
律 。 真技 术经历 了从 ２ 仿 Ｏ世纪 的后 ５ 的发展 ， Ｏ年 已 逐 渐成 长为一 个年 轻 的学 科 。仿 真技术 的理 论基 础 是 相似 论 ， 它是 从实 践知 识 中产生 的技 术 ， 与其 它 能
益 普及 和扩 大 。例 如 ， 目前 理 工科 院校 研 究 生 的论
通 常把某 些子 系统 视 为“ 黑箱 ”或 “ ， 灰箱 ”其 透明度 ，
根 据所 要 完 成 的仿 真 试验 ， 须 从该 子 系统 中获取 必
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非 实 践 知 识 中 产 生 的技 术 或 者 知识 处 理 技 术 相结
船桨 干扰 及海 情等 外界 环境 影 响。舰船推进 系统所 包 含的设 备甚 多且 复杂 ， 建立 １０ 可信 度 的系统 要 ０
模 型是 不 可能 的 ， 也是 不必要 的。实际建模 过 程 中 ，
合 ， 计算 机科 学 等 年轻 学 科 的发 展 具有 相 同 的特 与 点 。仿 真是 基于模 型 的实验 ， 为理论 分析 、 型试 作 原 验 以外 的第 三种 认识 世 界 的科 学 手 段 ， 用范 围 日 应
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文 ， 多 采用 仿真 技 术 来说 明所设 计 的方 法 或 系统 大
的正 确性 和可实 现性 。
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［ 收稿 日期 ］０ ５ ２ ３ ２ ０ —１ —２ ［ 作者简介］ ￣ （９ ８ １ － ） 男 。 蒋 １ ７ ． ２ ， 江苏常州人， 助教 ， 硕士研究生 ， 主要研究方向 ； 性能优化与仿真。
Ｋｅ ｗｏ ｄ ． ｒ ｐ ｌ ｉｎ ｓ ｓ ｅ ｓｍ ｕ ａ ｉ ｎ；ｅ ｅ ｔ ｉ ｏ ｒｓ ｓ ｅ ｓｍ ｕ ａ ｉ ｎ；ｎ ｗ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｙ ｒ ｓ ｐ ｏ ｕ ｓｏ ｙ ｔ ｍ ｉ ｌ ｔｏ ｌ ｃ ｒｃ ｐ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｉ ｌ ｔｏ ｅ ｓｍ ｌ ｔ ｅ ｈ ｉ ｕ ｏ
［ 关键词］ 推进系统仿真 ； 电力系统仿 真； 仿真新技术 ［ 摘 要］ 文章论述了仿 真的概念及其 在舰船设计 研究 中的应用 ， 分别对 推进系 统、 舰船航 态及船舶电力系统
仿真进行 了介绍 ， 分析了该技术 在国内外 的现状及 发展 方向， 提出了我国在这方面应努力的方 向。
［ 图 分 类 号 ］ Ｐ ９ ． 中 Ｔ ３１９ ［ 献标识码］ 文 Ａ ［ 章 编 号 ］ ０ １９ ５ （０ ６０ —０ １０ 文 ｉ０ —８ ５ ２ ０ ） ３０４ —３
１ 引 言
仿真， 就是将被 研究 系统及 其 特征 抽象成 模 型 ，
２ 在 舰 船 设 计 中的 应 用
２ １ 仿 真对 象和 模型 ．
通 过 对该 系 统模 型 的实 验 操作 及 实 验结 果 的 分 析 ，
探 讨 和推 断对 象 本 身所 具 有 的性 质 及 运 动 变 化 规
ｉ ｔ ｏ ｕ ｅ ｈ ｒ ｐ ｌｉ ｎ ｓ ｓ ｅ ，ｗａ ｓ ｉ ｒｍ ｎ ｈ ｐ ｅ ｅ ｔ ｉ ｐ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｉ ｌｔｏ ｅ ａ ａ ｅ ｙ ｔａ— ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｔ ｅ ｐ ｏ ｕ ｓｏ ｙ ｔ ｍ ｒ ｈ ｐ ｔ ｉ ａ ｄ ｓ ｉ ｌｃ ｒ ｏ ｒ ｓ ｓ ｅ ｓ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｓ ｐ ｒ ｔ ｌ ．Ｉ ｌ ｃ Ｓ ｎ ｌ ｓ ｓｔ ｅｃ ｒ ｅ ｔｓｔ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｒ ｎ ｆ ｈ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｒｎ ｓｆ ｒ ｒ ｉ ａ ｓｄ ｖ ｌ ｐ Ｏ ａ ａｙ ｅ ｈ ｕ ｒ ｎ ｉｕ ｔ ｎ ｅ ｅ ｏ ｉ ｇ ｔ ｅ ｄ ｏ ｅｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ ｂ ｉ ｇ ｏ ｗａ ｄ Ｃｈ ｎ ’ ｅ ｅｏ — ｏ ｔ ｉ ｇ ｄ ｒ ｃ ｉ ｎ ｉ ｈ ｓ ｆ ｌ ． ｎ ｉｅ ｔ ｎ ｔ ｉ ｉ ｄ ｏ ｅ