| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 符号说明 | 第15-17页 |
| 1 绪论 | 第17-39页 |
| 1.1 引言 | 第17-23页 |
| 1.1.1 选题的背景和依据 | 第17-22页 |
| 1.1.2 研究的目的及意义 | 第22-23页 |
| 1.2 LNG船液货操作模拟器概述及发展概况 | 第23-30页 |
| 1.2.1 船舶航海领域模拟器的分类 | 第23-24页 |
| 1.2.2 液货操作模拟器国内外研究现状 | 第24-28页 |
| 1.2.3 发展趋势与挑战 | 第28-30页 |
| 1.3 关键问题及相关技术研究现状 | 第30-36页 |
| 1.3.1 LNG船液货系统数学模型及仿真 | 第31-33页 |
| 1.3.2 LNG船液货操作的系统控制 | 第33-35页 |
| 1.3.3 LNG船液货操作模拟器系统平台技术 | 第35-36页 |
| 1.4 本文主要目标与内容组织 | 第36-38页 |
| 1.5 本章小节 | 第38-39页 |
| 2 LNG船液货操作模拟器研究的理论基础 | 第39-65页 |
| 2.1 引言 | 第39页 |
| 2.2 LNG运输船型及主要物理系统组成 | 第39-47页 |
| 2.2.1 液化气运输船型分类 | 第39-41页 |
| 2.2.2 液货系统组成 | 第41-42页 |
| 2.2.3 LNG船货物围护系统概述 | 第42-47页 |
| 2.3 营运流程及装卸作业原理 | 第47-52页 |
| 2.4 货物的物理性质及状态参数 | 第52-60页 |
| 2.4.1 液化天然气的性质 | 第52-53页 |
| 2.4.2 天然气热力学性质的基本状态参数 | 第53-60页 |
| 2.4.3 天然气的迁移性质 | 第60页 |
| 2.5 热力学基本定律及传热学的基本原理 | 第60-64页 |
| 2.5.1 热力学基本定律 | 第61-62页 |
| 2.5.2 流体计算基本能量方程 | 第62-63页 |
| 2.5.3 传热学基本原理 | 第63-64页 |
| 2.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 3 LNG船液货操作系统动态机理建模 | 第65-99页 |
| 3.1 引言 | 第65-66页 |
| 3.2 LNG船液货系统设备模型 | 第66-80页 |
| 3.2.1 货泵特性机理模型 | 第67-70页 |
| 3.2.2 管路建模 | 第70-74页 |
| 3.2.3 压缩机建模 | 第74-77页 |
| 3.2.4 安全阀模型 | 第77-78页 |
| 3.2.5 液货舱舱容建模 | 第78-79页 |
| 3.2.6 船舶性能计算模型 | 第79-80页 |
| 3.3 LNG船液货系统热能量模型及解析计算 | 第80-91页 |
| 3.3.1 液货舱的热传递模型及热容量计算 | 第80-83页 |
| 3.3.2 液舱的热系统气体温度、压力变化的分析与建模 | 第83-85页 |
| 3.3.3 装卸货作业过程温度压强模型及改进 | 第85-89页 |
| 3.3.4 液舱压力气流量模型 | 第89-90页 |
| 3.3.5 液舱绝缘层压差模型 | 第90-91页 |
| 3.4 液货系统装卸货作业仿真验证 | 第91-97页 |
| 3.4.1 装货过程的仿真结果及实船验证 | 第92-94页 |
| 3.4.2 卸货过程的仿真结果及实船验证 | 第94-97页 |
| 3.5 本章小节 | 第97-99页 |
| 4 LNG船液货操作过程中的压力控制 | 第99-127页 |
| 4.1 问题描述 | 第99-101页 |
| 4.2 液舱绝缘层压差的镜像映射简捷鲁棒控制 | 第101-109页 |
| 4.2.1 液舱绝缘层压差控制原理 | 第101-102页 |
| 4.2.2 液舱绝缘层压差控制模型 | 第102-103页 |
| 4.2.3 系统稳定性判断及镜像映射技术 | 第103-105页 |
| 4.2.4 液舱绝缘层压差控制器设计 | 第105-106页 |
| 4.2.5 仿真结果分析 | 第106-109页 |
| 4.3 液舱绝缘层压差的非线性反馈控制 | 第109-117页 |
| 4.3.1 非线性反馈技术概述 | 第109-110页 |
| 4.3.2 液舱绝缘层压差的非线性反馈控制设计 | 第110-111页 |
| 4.3.3 控制仿真结果比较及分析 | 第111-117页 |
| 4.4 液货系统液货舱压力控制 | 第117-126页 |
| 4.4.1 液货舱压力传递函数控制模型 | 第118-119页 |
| 4.4.2 液货舱压力控制器设计 | 第119-120页 |
| 4.4.3 仿真结果的比较分析 | 第120-123页 |
| 4.4.4 液货舱系统级联控制设计 | 第123-126页 |
| 4.5 本章小结 | 第126-127页 |
| 5 LNG船液货操作模拟器平台的实现 | 第127-147页 |
| 5.1 模拟器的平台架构设计和子系统集成 | 第128-131页 |
| 5.1.1 模拟器系统的硬件平台结构 | 第128-129页 |
| 5.1.2 模拟器平台软件体系架构设计 | 第129-130页 |
| 5.1.3 模拟器平台子系统功能集成 | 第130-131页 |
| 5.2 模拟器平台的功能设计与实现 | 第131-142页 |
| 5.2.1 模拟器控制平台主要功能 | 第131-132页 |
| 5.2.2 面向对象建模及数据库设计 | 第132-137页 |
| 5.2.3 液货操作练习监控与管理 | 第137-140页 |
| 5.2.4 液货仿真操作的数据回放 | 第140-142页 |
| 5.3 模拟器控制平台实现的其他技术 | 第142-145页 |
| 5.3.1 数据实时传送与数据同步 | 第142-143页 |
| 5.3.2 窗口的动态缩放技术 | 第143页 |
| 5.3.3 可容错的socket通讯编程 | 第143-144页 |
| 5.3.4 安全管理 | 第144-145页 |
| 5.4 模拟器平台的实现及集成测试 | 第145-146页 |
| 5.5 本章小结 | 第146-147页 |
| 6 总结与展望 | 第147-149页 |
| 6.1 关键技术问题总结 | 第147页 |
| 6.2 模拟器开发展望 | 第147-149页 |
| 参考文献 | 第149-158页 |
| 附录 | 第158-160页 |
| 测试过程 | 第158-159页 |
| 测试结论 | 第159-160页 |
| 作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 | 第160-162页 |
| 致谢 | 第162-164页 |