在商船中,起货机与锚绞机作为船舶的重要配套设施,对于确保船舶安全靠、离泊和装卸货作业具有重要的作用。根据资料表明,有超过80%的甲板机械事故是人为因素造成的。因船员不熟悉起货机与锚绞机操作和应急处理程序,造成巨大经济损失的事故并不少见。因此,加强船员在甲板机械方面的训练尤为重要。利用轮机模拟器提升船员对起货机与锚绞机的管理水平,既符合STCW公约和《海员适任评估大纲》的要求,也可以减少人为因素导致的各种事故。在现有的轮机模拟器中,起货机与锚绞机仿真模型存在不同程度的简化,仿真模型只能完成基本操作,无法进行更深入的故障模拟及故障排查训练,且没有自动评估功能。为了解决上述问题,本文结合中国海事服务中心“海船船员适任考试智能试题库建设”项目的要求,对船舶起货机与锚绞机进行了比较深入的研究,开发了一套具有自动评估功能的船舶起货机与锚绞机仿真训练系统。首先,根据起货机与锚绞机系统的组成和工作原理,利用模块化建模方法,分别建立了锚绞机、起货机及其液压管路系统和阀件的数学模型,模型充分考虑到了各种常见故障对模型的影响。其次,利用VC++6.0设计完成了数学模型的计算程序,给出了锚绞机和起货机在不同工况下的稳态和动态仿真结果。仿真计算结果表明,模型能准确反映实际系统的动态特性和稳态特性,故障状态下的仿真结果与实际系统的故障现象一致,验证了所建仿真模型正确性,模型仿真精度能够满足评估训练的要求。然后,利用Auto CAD设计了起货机与锚绞机的可视化操作界面,利用VC++6.0完成了操作程序设计。起货机界面可实现正常启停、紧急制动、起升、回转、变幅操作、补油冷却、安全限位和常见故障的排查;锚绞机界面可实现正常启停、收放锚、收放缆绳、离合器切换等功能;利用3ds Max和Unity3D,创建三维物理模型,完成了三维虚拟现实界面的开发,增强了人机交互,使评估训练更为逼真;界面测试结果表明,操作界面友好,运行流畅,功能与实际系统相同,并可根据终端分辨率自动调整大小。最后,结合本系统评估的操作特点,深入研究了基于状态参数变化的自动评估推理算法,并将推理机融入到仿真系统中;根据评估算法开发了相应的评估试题,通过试题的测试结果,验证了自动评估算法的可行性和合理性。