GasTOPS开发和测试美国海军马金岛推进控制算法

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。

为了为这个复杂的、史无前例的推进系统开发控制算法，GasTOPS需要一个精确的电站模型。之后，GasTOPS将需要进行参数研究，为发电和配电建模，为HIL测试设置生成代码，并为机载训练系统创建仿真引擎。GasTOPS需要一个灵活的、支持所有这些活动的多域建模和仿真环境。万博1manbetx

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。万博1manbetxGasTOPS的工程师开发了一个推进系统的Simulink模万博1manbetx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万博1manbetxsTOPS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。万博1manbetx

GasTOPS在Simulink和statflow中对机械控制系统进行建模万博1manbetx^®，使用状态转换图来描述驱动模式的转换。

工程师们进行了广泛的测试程序，使用MATLAB脚本启动Simulink，收集各种环境条件下模拟船舶机动的结果。万博1manbetx在参数研究中，对螺旋桨效率、船体阻力和其他关键值进行了扫描，以评估MCS的性能和鲁棒性。

对于发电厂，该团队使用Simulink和Simscape electrical™万博1manbetx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。

GasTOPS在Simulink中将推进和电力工厂模型的元素与其他机械系统的模型相结合，并使用Simulink Coder™生成实时HIL测试设置的代码。万博1manbetx他们通过创建MATLAB函数，根据预定义的泵、阀门、风扇和其他组件的运行参数生成Simulink模型，从而简化了这个过程。万博1manbetx

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万博1manbetxink Coder为机载训练系统生成C代码。万博1manbetx

MCS目前在美国海军马金岛号上服役。