申请/专利权人：武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶集团有限公司第七一二研究所)

申请日：2024-04-09

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN118260867A

主分类号：G06F30/15

分类号：G06F30/15;G06F30/20;G06T13/20;G06F119/08

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.28#公开

摘要：本发明公开了基于多领域统一建模语言的船舶电力推进系统数字功能样机的实现方法，依次建立电磁‑热耦合电力推进系统数学模型和基于Modelica语言的模型库，将电磁‑热耦合电力推进系统数学模型转化为仿真模型收录进电力推进系统仿真模型库中，配置系统仿真界面，修正仿真模型，建立三维可视化模型，最终形成基于电力推进系统仿真模型库、电磁‑热耦合电力推进系统仿真模型和三维可视化模型的船舶电力推进系统多物理域耦合数字样机；还公开了实现装置；本发明解决了多数系统仿真设计领域涉及学科单一或者未考虑多学科物理量耦合情况的问题，仿真结果更加精确且可以验证系统多方面性能，并进行直观的可视化展示。

主权项：1.船舶电力推进系统数字功能样机的实现方法，所述数字功能样机用于包含变频器和推进电机的船舶电力推进系统，其特征在于：包括以下步骤S1，分析数据信号输入模块（1）输入的船舶电力推进系统中多学科物理量，计算船舶电力推进系统实际物理试验设备运行过程中主要损耗热源，以及变频器运行过程中产生的损耗，推进电机运行过程中的铁耗、铜耗、永磁体损耗，采用热路法确定实际物理试验设备的热路网络参数，计算各设备主要节点部位的温升，将对应节点温度参数带入电气特性计算方程中确定电磁-热耦合关系，建立电磁-热耦合电力推进系统数学模型；S2，基于Modelica语言将电磁-热耦合电力推进系统数学模型分为包含电阻、电感、IGBT及功能计算模块的元件层模型和包含变频器及推进电机的设备层模型，使用Modelica构建连接器，利用连接器来实现元件层和设备层之间电磁数据和热学数据的传递，对电磁以及热学物理量进行集中处理，实现电磁-热耦合，形成模型库；S3，使用模型库中的各模型连接建立电磁-热耦合电力推进系统仿真模型，收录进电力推进系统仿真模型库（32），根据电磁-热耦合电力推进系统仿真模型配置系统仿真界面（2）以及相关显示模块和数据输入输出模块；S4，将电磁-热耦合电力推进系统仿真模型仿真产生的所有运行特性数据都输出至系统运行状态显示模块（4）以数据形式显示；S5，数据信号输入模块（1）将实际物理试验设备控制器信号以及传感器采集信号输入至系统仿真界面（2），与电磁-热耦合电力推进系统仿真模型在相同工况下的仿真数据进行对比，对电力推进系统仿真模型库（32）进行修正；S6，在三维可视化界面（6）中建立与实际物理试验设备相同结构的三维可视化模型，并设立可以接受仿真数据的数据接口；S7，建立系统仿真界面（2）与三维可视化界面（6）的数据通信，形成基于电力推进系统仿真模型库（32）、电磁-热耦合电力推进系统仿真模型和三维可视化模型的船舶电力推进系统多物理域耦合数字样机。

全文数据：

权利要求：

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