“我们通过在建造之前模拟复杂的海洋和飞机系统来降低风险。为了降低成本，我们使用MATLAB自动化仿真，并在整个开发过程中重用模型。通过Simulink和Simscape Electrical的模拟来了解多领域系统对我们的业务是非常宝贵的。”金宝app
肖恩装角,GasTOPS
美国海军马金岛号(LHD 8)是一艘正在美国海军服役的双轴两栖攻击舰。马金岛长约850英尺，排水量超过40000吨，可以携带和发射数十架直升机和登陆艇。与早期同级别的蒸汽动力船不同，马金岛号采用混合电力推进系统，采用燃气轮机进行高速航行，电动机进行高效低速运行。新的推进配置有2台35000 BHP的燃气涡轮机，2台5000 BHP交流电动机和6台柴油发电机。
GasTOPS公司的使用基于模型的设计与MATLAB®和仿真软金宝app件®到LHD 8推进装置建模和发展其控制算法，模拟发电和配电系统中，并创建一个模拟器刺激器系统的实时硬件在环（HIL）的机械控制系统的测试。这种方法使团队发现潜在的问题前海上试验开始。
“有了MATLAB和Simulin金宝appk，我们可以在设计阶段早期纠正问题，”肖恩·霍宁，在技术GasTOPS公司工程服务副总裁说。“船舶建造之前，我们可以分析崩溃倒车，碰撞进取，其他演习，并生成一组预期结果与实际海上试验结果进行比较。”
LHD 8上的机械控制系统(MCS)控制推进系统，包括电动机和燃气轮机驱动模式之间的转换，以及超过20个其他主要船舶系统。总的来说，MCS有超过10,000个输入和输出信号。
制定控制算法复杂，首个，其独一无二的推进系统，需要GasTOPS公司工厂的精确模型。后来，GasTOPS公司的需要运行参数研究，模型电气发电和配电，生成HIL测试设置代码，以及板载的培训体系建立仿真引擎。GasTOPS公司的要求支持所有这些活动灵活，多领域建模和仿真环境。金宝app
GasTOPS使用基于模型的设计与MATLAB和Simulink加速LHD 8开发和分析项目。金宝appGasTOPS的工程师开发了一个推进系统的Simulink模金宝app型，包括船体、螺旋桨、轴系、齿轮箱、发动机、发电机和燃气轮机的子模型。
这些子模型中的许多都来自于一个参数化组件的Simulink库，该库是Ga金宝appsTOPS为类似项目开发的。其他的由oem提供MATLAB或Fortran代码，并集成到Simulink推进模型中。金宝app
GasTOPS在Simulink和statflow中对机械控制系统进行建模金宝app®，使用状态转换图来描述驱动模式的转换。
工程师们进行了各种MATLAB脚本用来启动Simulink和收集模拟船舶操纵的结果，各种环境条件下广泛的测试程序。金宝app在参数的研究中，进行了螺旋桨效率，船体阻力，和其他的密钥值的扫描，以评估MCS性能和鲁棒性。
对于发电厂，该团队使用Simulink和Simscape electrical™金宝app建模6个柴油发电机，8个变压器，许多智能断路器，和配电系统，以及电动机和其他负载。他们进行了模拟，以评估系统对短路、发电机故障和各种故障条件的响应。
合并GasTOPS公司推进和电动工厂模型的元件与在Simulink其它机械系统的模型，并使用编码器的Simulink™以产生用于实时HIL测试设置代码。金宝app他们通过创建基于泵，阀，风机等部件预定的运行参数生成Simulink模型MATLAB功能简化了这一过程。金宝app
随后，该团队扩展了MCS测试模型，以支持模拟大约100种不同的系统和组件故障，并使用Simul金宝appink Coder为机载训练系统生成C代码。金宝app
MCS目前在美国海军马金岛号上服役。
模拟时间减少了三分之二．“对于公司来说，在得到任何有用的仿真结果之前，花6个月或更长时间建模船舶和其他复杂系统是很常见的，”霍宁说。“使用MATLAB和Simulink金宝app以及我们开发的库和脚本，我们可以在两个月或更短的时间内得到模拟结果，这在设计过程中是一个巨大的优势。”
早期发现关键的设计问题．“我们的模拟显示，在从涡轮机功率到电力的转换，涡轮机设置在比其冷却过程中预期大得多的功率，”霍宁解释。“金宝appSimulink的使我们和我们的客户，了解这艘船建造之前，系统将如何执行。”
模型多次重复使用．“我们的推进和电气系统模型是基于Simulink库元素的，”Horning说。金宝app“我们广泛地重用了这些模型的元素，以验证控制器设计，为HIL测试生成代码，并创建了机载训练环境的核心。”
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