01教学安排 1-3
系统与仿真方法
System & Simulation Methods
从船舶动力系统组成与动态工作过程出发，分别建立前向和后向仿真路径，明确系统边界、能量流与计算目标。
- 船舶动力系统
- 前向仿真
- 后向仿真
INTERACTIVE LABS · 01-06
从公式进入可计算现场
六个实验贯通系统决策、前后向仿真与部件特性。每张图都来自课程案例或实际模型。
-
RULE-BASED EMS · 案例课件 · 规则能量管理策略168 小时无人艇规则能量管理
串联混动规则控制等效燃油 打开实验 -
FORWARD SIMULATION · Lec 2 · 前向仿真单柴油机动力船舶前向仿真
牛顿第二定律螺旋桨状态积分 打开实验 -
ENGINE MAP · Lec 4 · 内燃机准稳态模型柴油机 BSFC 特性
BSFC双线性插值工作点 打开实验 -
MOTOR EFFICIENCY MAP · Lec 7 · 驱动电机准稳态模型动力电机效率特性
效率 MAP功率运行边界 打开实验 -
BACKWARD SIMULATION · Lec 3 · 后向仿真单柴油机动力船舶后向仿真
航速序列逆向查表负荷反推 打开实验 -
ZERO-ORDER BATTERY · Lec 10 · 零阶电池模型零阶电池模型与往返效率
等效电路端电压往返效率 打开实验
COURSE ORIENTATION
从物理对象，到模型，再到决策
面向本研贯通培养与动力系统动态工作过程，以多能源混合动力系统为主要案例，聚焦控制与系统性能分析所需的数学模型。课程贯通前向与后向仿真、部件建模、能量管理和性能评价，并在 MATLAB 环境中形成可复现的仿真分析能力。
对象 混合动力系统
模型 数学与计算模型
平台 MATLAB / Simulink
LEARNING MAP
四段建模主线
02教学安排 4-5
内燃机建模与控制
Engine Modeling & Control
由内燃机准稳态模型、运行区间与 Willans Line 进入时域、曲轴转角域、离散域动态模型和转速控制。
- 准稳态与运行区间
- 面向控制的动态模型
- 离散域与 PID
03教学安排 6-10
电驱、储能与传动
Electric Drive, Storage & Driveline
连接电机四象限运行、电池电化学与等效模型，并把减速器、离合器和传动系统纳入整体动态模型。
- 电机准稳态与动态模型
- 电池比能量与动态模型
- 减速器、离合器与传动
04教学安排 11-16
能量管理与项目
Energy Management & Project
比较经验规则、模糊规则、动态规划与模型预测控制，并通过混合动力案例和项目汇报形成完整工程论证。
- 规则与模糊控制
- 动态规划与模型预测控制
- 案例与项目汇报
- 01识别工况
把 168 小时、8 kn / 5 kn 航行任务转换为需求功率。
- 02划分状态
用 SOC 与需求功率阈值形成 3 × 3 规则区域。
- 03分配功率
为每个区域指定发动机功率，电池补足母线差额。
- 04公平比较
同时比较燃油、终端 SOC 与电量折算后的等效燃油。
COURSE ACCESS