调距桨推进装置和定距桨推进装置相比,具有很多优点,因此,调距桨推进装置己经广泛应用到各类船舶上。实践证明,船舶发生事故的原因中,80%以上是人为因素造成的,因此开发轮机仿真训练系统,利用该系统实现对船员的专业技术培训,提高其管理水平是轮机工程管理的一项重要内容。在现有的轮机仿真训练系统中,船舶推进装置的仿真模型主要以定距桨推进装置为主,在调距桨推进装置方面开展的专业训练内容太少。因此,研究和开发调距桨推进装置的仿真训练系统迫在眉睫。针对上述问题,本文对船舶调距桨推进装置及其控制单元的建模与可视化仿真进行了研究。首先,考虑到训练仿真的实时性要求,采用了循环平均值方法,建立了 MAN 6S35MC柴油机数学模型,利用VC++6.0开发软件完成了数学模型的计算程序,将转速、扫气温度、扫气压力和油门刻度作为输入,得到了稳态计算结果,并将其与台架试验数据进行了对比,结果表明,稳态误差不大于5%,模型的稳态特性可以满足培训的要求。为了进一步验证模型,通过改变扫气温度和扫气压力参数对模型进行了预测计算,计算结果符合柴油机的变化规律,进—步验证了模型的正确性。其次,在上述研究基础上,为了进一步研究柴油机和调距桨推进装置的稳态和动态特性,本文分别建立了废气涡轮增压器、DMS2100i主机遥控系统、调距桨、船-机-桨推进方程以及主机气动操纵系统的简化模型,利用VC++编写了仿真计算程序,将设定转速和设定螺距作为输入,给出了不同工况下的稳态和动态仿真结果,并与船舶试航试验数据进行了对比,结果表明,稳态误差在5%以内,动态特性能够正确反映调距桨推进装置的变化规律。最后,针对调距桨推进装置各环节的组成和控制台的布置,对该系统的可视化操作界面进行了设计,利用VC++6.0分别编写了车钟、DMS2100i主机遥控系统、EGS2200电子调速器、DPS2100安全保护以及主机气动操纵系统的可视化操作界面程序,完成了可视化界面与仿真模型的数据关联和调试,并将仿真模型与可视化操作界面融入到现有的轮机仿真训练平台系统中。界面操作测试表明,界面运行流畅,可根据不同分辨率自动调整大小,为进一步开发调距桨推进装置仿真训练系统提供支持。此外,为了满足训练系统自动评估的需要,研究了基于结束检测的自动评估算法。根据海船船员适任考试与评估大纲中对调距桨推进系统的操作性要求编写了操作试题,并将试题加载到轮机综合模拟平台中,通过试题测试的结果,验证了自动评分算法的可行性。