船舶柴一燃联合主动力推进系统适用于大中型舰船对主动力装置的要求,可以提供较大的功率范围,明显提高船舶的推进效率;满足舰艇灵活、机动的要求;同时也降低了耗油率,提高了经济性,近年来在实船上得到了广泛应用。本文对船舶柴-燃联合主动力推进装置及其控制系统的建模与仿真进行了系统的研究。1.利用模块化的建模思想建立了柴-燃联合主动力推进系统各个子模块的数学模型。其中采用了解析方程法、准稳态法和试验数据修正法等综合建模方法,建立了柴油机系统的数学模型。对于燃气轮机,由于其部件的复杂性,一般部件特性都以特性图的形式给出,故利用系数拟合法对燃机部件特性曲线进行了拟合,达到了满意的拟合精度。2.分析了联合动力推进装置控制系统的特点和要求,确定了能够真实地反映动力推进装置实际工作状况的仿真模型,包括燃气轮机、柴油机及传动系统等子系统模块,为动力装置试验提供对象模拟。3.对柴-燃联合主动力推进装置控制系统进行了仿真试验,分别给出了LM2500型燃气轮机、20V1163TB83型柴油机稳态工况下的仿真结果,以及柴油机与燃气轮机双向切换的仿真曲线。仿真结果与实船试航试验数据基本吻合,误差不大于5%,能真实反映柴-燃联合主动力推进控制系统的稳态特性,说明了研究所得的船舶仿真系统的正确性和有效性。本文所研究的柴-燃联合主动力推进装置仿真系统可用于分析、预测和进一步研究柴-燃联合动力装置及其控制系统在各种工况下的性能;为该类动力装置及控制系统的设计优化、性能分析和人员培训提供仿真研究平台。