某大型水面艦艇動力系統由增壓鍋爐、汽輪機、傳動設備、螺旋槳（定距槳或調距槳）以及艦船本體所組成。由于它本身是一個復雜的非線性系統，無法用常規的分析方法計算它在各種機動工況下的動態特性，而借助于陸上試驗和海上試驗則費時長、投資多、風險大、且受到各種條件的限制。為此，采用計算機仿真實驗的手段，對其總體性能進行預測和評估。

二、仿真系統簡介

　　以PC機和局域網為硬件基礎，基于SimuWorks開發和運行，儀表顯示及操作界面用人機界面軟件SimuMMI實現，系統體系結構如下圖所示：

系統體系結構

三、系統建模過程

　　下面以增壓鍋爐系統為例介紹建模過程。

　　空氣經壓氣機壓縮后，溫度與壓力被提高，沿空氣通路送入鍋爐爐膛內與燃料混和，在接近等壓的狀況下燃燒。從爐膛出來的高溫煙氣在與對流蒸發受熱面、蒸汽過熱器受熱面和內部經濟器受熱面換熱后，經煙氣凈化器凈化進入煙氣渦輪機內膨脹做功。渦輪機與壓氣機同軸連接，渦輪機輸出功率并帶動壓氣機工作，最后從渦輪機出來的煙氣直接排入大氣中。

　　鍋爐內部有幾種不同性質和不同狀態的介質，同時發生多種化學反應和多種物理過程。在鍋爐內部進行的各種過程之間往往存在著交叉影響。更為復雜的是汽包內汽水分離過程。正由于鍋爐設備龐大、系統復雜、參數繁多、交叉影響多，因而描述它們的數學模型也必然十分復雜。增壓鍋爐是一個結構復雜，關聯機構眾多的設備，在建模時，通常將鍋爐分為鍋爐本體、汽水系統等幾個典型的子系統，分別建立各子系統的數學模型，再將各子系統模型連接為鍋爐整體模型。

　　SimuWorks集成了大量模塊庫，其中用于艦船動力系統的專用模塊庫如下圖所示：

艦船動力系統模塊庫

　　使用圖形化自動建模工具SimuBuilder，通過選擇和繪制模塊，并按實際運行過程將模塊連接起來，就建立了該系統的仿真模型，如下圖所示：

增壓鍋爐系統模型組態圖

四、仿真系統調試

　　由于采用圖形化的建模方式，可以方便地對系統的組態進行修改，并可以不經編譯直接運行，大大方便了模型的修改和調試。

　　平臺還提供了強大的數據動態顯示和在線修改功能，可使用多種可視化的方法顯示動態數據，能隨時對數據庫中的任意數據進行在線修改，并可在模塊級別實現凍結、解凍、斷點設置、單步執行、源代碼調試等，與傳統的建模方式相比，顯著加快了系統的開發速度。

五、仿真結果驗證

　　1)根據設計資料搭建系統整體模型。部分重要設備已處于試驗狀態，能獲取部分重要參數的試驗數據，這部分參數按實際數據輸入；

　　2)測試控制系統方案的可行性；

　　3)考察改變艦船運行外界環境對系統的影響；

　　4)改變艦船使用燃油參數，考察其對主要控制參數及運行性能的影響；

　　5)對某些現象或事故的原因相關單位給出了解決方案或理論分析，需要在仿真裝置上進行檢驗，論證；

　　6)變換運行檔位目標，進行正車倒車運行試驗。

　　綜上所述，仿真平臺SimuWorks在仿真系統的開發中，提供了優秀的支撐環境和工具，使仿真系統的開發趨于規范化和系統化，為復雜武器系統仿真提供了強有力的技術支撐。