“金宝appSimulink和的Simscape使我们能够创建一个复杂的能源系统跨越多个物理域的动态模型。通过模拟这个模型中，我们可以看到一个新能源子系统将如何执行它是建立之前，并为客户提供投资回报率的准确估计“。
尤哈Orivuori，ABB
不断上涨的燃料成本，紧缩国际海事组织（IMO）的规定引发了人们对于使用更少的燃料更强大的船舶能系统的需求。
为了帮助满足这一需求，ABB、Deltamarin和芬兰VTT技术研究中心合作，使用MATLAB建立了一个船舶能量流模拟器®,仿金宝app真软件®, Simscape™。该模拟器使工程师能够用更少的原型来测试、评估和实施新技术，并根据客户要求和船舶运行情况设计和改造优化的能源系统。
“这几乎是不可能的原型今天的一个主要的能源子系统的船只，它的时间太长，是太昂贵了，”尤哈Orivuori，在ABB领先的开发工程师说。“金宝appSimulink和的Simscape让我们来模拟每个个体子系统作为一个完整的船舶能量系统的一部分，这样才知道我们实现它，它是如何工作的。”
增加船舶的载货能力可以降低单位运营成本，但更大的船舶需要更复杂的动力装置和更复杂的机械、电气、液压和热液压子系统。因为这些子系统的行为是相互依赖的，提高一个子系统的性能实际上可能会降低整体效率。因此，对于新船和现有船来说，推进系统、主动力系统、所有辅助系统以及冷却和加热系统的选择和尺寸确定是一个具有挑战性的优化问题。
在过去，工程师使用电子表格来计算组件尺寸的范围，但他们发现这种方法有几个缺点。电子表格并不总是可在项目之间重用的，同事们发现它们很难审查和理解。这种方法对于分析不同的船速和吃水或在风、海况和其他操作条件下的系统是不切实际的。电子表格不适合进行动态分析，不能与海上测量的数据进行比较，也不能用于开发控制系统。
为了理解和识别不同子系统之间的相互作用，Deltamarin、ABB和VTT需要用机械、电气、液压、热、气动和热液压组件对完整的船舶能量流进行建模。然后，他们需要模拟这个多域物理模型来执行系统级优化。
一个由ABB、Deltamarin和VTT的工程师组成的小团队使用Simulink和Simscape建造了船舶能量流模拟器。金宝app在Simulink中，金宝app团队创建了一个包含主机、柴油发电机、交流电(AC)、螺旋桨、冷却水和蒸汽子系统的顶级模型。
基于使用的Simscape块从机械，电，热，气动和液压域第一原理的小组开发的组件模型。他们使用实船系统的模型和验证模拟结果采取组参数值测量。
“基于基本原理创建模型的一个优势是，这些模型容易理解，”VTT的研究科学家邹广荣表示。“我们可以清楚地看到Simscape模型是如何工作的，即使我们没有测量来完全验证它。”
使用Simscape语言，他们定义了三个自定义物理域—热流、蒸汽和电气交流—并基于这些域定义构建了新的Simscape组件库，包括一个包含50多个组件的新的热流库。
该小组开发的MATLAB脚本来自动车型配置和模拟运行。他们还使用MATLAB产生的情节和后处理的仿真结果。
为了满足谁使用电子表格来进行能量平衡方程的舰船设计师的需求，团队建造，使设计师们提供模拟输入和回顾模拟输出在微软模拟器的界面®高强®．
该集团已经为游轮、集装箱船和其他类型的船舶建模并执行了能量流模拟，ABB正在使用其机载能量监测和管理(EMMA™)系统的模拟器，以了解现有船舶的效率。
启用系统级船舶能量优化．“虽然基本机械可以在电子表格进行建模，我们无法实现所有Excel我们的目标，”米娅ELG，在Deltamarin开发经理如是说。“金宝appSimulink和的Simscape使我们能够与动态运行曲线运行的多域仿真和能量平衡计算和执行为今天的船舶和船舶未来能源的优化。”
确定了节省成本和燃料的设计改进．E金宝applg说:“Simulink模拟显示，主冷却泵的尺寸和控制都没有达到最佳水平，单是对该泵的设计改变就可以减少船舶每年2.5%的燃料消耗。”邹涛补充道:“这只是机械辅助系统节能的开始:模拟表明，对三通阀进行控制优化后，可回收高达45%的热能。”
检测费用由欧元数以万计的减少．“当我们在容器上测试一个新系统，每天的成本可能会显著，” Orivuori说。“有了Sim金宝appulink和的Simscape我们通过发现和解决问题的仿真，虚拟实验室，无需额外费用，这将是非常昂贵的决心一艘船只。”
ABB:尤哈Orivuori，铅开发工程师，以及卡莱维·泰尔沃，铅开发工程师
Deltamarin:米娅ELG，开发经理，并蔌勒嗯Quach，能源和环境效益，观展
VTT：卡里塔米，研究员和研究部经理;亚希Kinnunen，资深科学家;和光荣邹，研究科学家
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