Ø 半物理仿真实验系统构成及原理：

船舶联合动力半物理仿真实验台架构图如图2所示。学生实验操控台位于动力实验楼二楼3221房间，实物台架布置在实验楼一楼3121房间，可以通过TCP/IP局域网与一楼联合动力装置实验台实现通信连接，完成数据共享。

该系统主要包括以下设备：

（1）上位机1：主要完成动力装置的建模、离线仿真、实时代码生成功能。

（2）上位机2：主要用于仿真过程中仿真数据的实时监测、仿真结果后处理。

（3）仿真计算机1：实时运行原动机模型，并通过采集板卡和CAN总线同其它仿真机、上位机和动力装置控制系统实现通信。

（4）仿真计算机2：实时运行传动系统模型，并通过采集板卡和CAN总线同其它仿真机、上位机和动力装置控制系统实现通信。

（5）仿真计算机3：实时运行负载模型，并通过采集板卡和CAN总线同其它仿真机、上位机和动力装置控制系统实现通信。

（6）通信设备：采集板卡、TCP/IP网络路由器、CAN总线设备等。

（7）在环硬件设备：动力装置控制系统和/或动力装置中需要研究的部分，如电子控制油门杆等。监控显示系统界面友好，实验原理图如下图3所示：

Ø 实验系统功能及可开展的实验项目：

Ø 实验操作步骤及使用说明：

半物理仿真实验运行界面，以及点击“开始”后进入的下一级界面如图4所示。

图4 《联合动力半物理仿真试验系统仿真软件》操作界面

在图4用户界面中可以选择“燃气轮机本体仿真实验”、“燃气轮机发电模块”仿真实验、“数据处理”仿真实验及空气、燃气热力性质计算仿真实验这四大功能选项。燃气轮机本体及发电仿真实验界面如图5所示。

图5燃机轮机本体及发电仿真实验界面

第一步：打开软件的工程结构图。

第二步：点击测控运行主界面，进入联合动力半物理仿真试验系统测控面，如图6左所示。

第三步：燃机模型下载到仿真机运行后，点击1#燃机启动按钮，实现1#燃机的启动，并可根据选择按钮选择控制模式。控制模式分为：“手动控制” “自动控制”“并车控制”三种模式。图6左为1#燃机启动后以自动控制方式由1100r/min在30s时间加速到1600r/min的过程图。

第四步：点击2#燃机启动按钮，如图6右所示。

第五步：当两台燃机转速相等时，分别选择“并车模式”，可以实现两台燃机的并车运行，功率由两台燃机共同承担，如图7所示。

图6联合动力半物理试验平台测控系统运行主界面

图7 联合动力半物理仿真平台测控实验项目运行主界面-1号与2号燃机并车

第六步：点击“CAN接收”按钮，可以显示CAN通讯数据传输功能。

第七步：试验结束后，可以通过点击“数据分析”，运用“历史数据查询” “历史运行曲线回放”“x-y关系曲线分析”等功能来进行试验数据的分析，如图8所示。

图8实验历史数据查询分析界面