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📖 MarIn 工具箱介绍
MarIn(全称 Marine Installation)是一款基于 MATLAB/Simulink 平台开发的开源模块化风机叶片安装仿真工具箱,专为海洋工程中的控制设计需求而优化。通过与 MSS(Marine Systems Simulator)工具箱协同工作,MarIn 能够高精度模拟多种复杂海上作业场景,为浮式或固定式安装船的风机叶片吊装过程提供动态仿真支持。
🔧 核心特性
- MATLAB/Simulink 接口:无缝集成 Simulink 环境,支持模块化拖拽建模与自定义控制算法设计。
- 开源与面向对象:代码公开且采用面向对象编程(OOP),便于用户扩展或修改模型(如缆绳、吊钩、叶片等组件)。
- 多场景兼容性:
- 支持浮式与固定式安装船的动力学模拟。
- 集成湍流风场模型,可导入 HAWC2/FAST 的气动系数数据。
- 兼容 MSS 工具箱,实现海洋系统联合仿真。
- 验证保障:提供代码到代码(Code-to-Code)验证,确保仿真结果的可靠性。
- 应用广泛性:已被挪威科技大学(NTNU) 等多所高校及研究机构用于教学与科研项目。
📦 工具箱模块组成
MarIn 包含以下关键物理组件模型:
- 吊装系统:钢丝绳、吊钩、叶片。
- 环境载荷:风场(含湍流模型)、波浪、海流。
- 船舶系统:起重机、船舶运动响应(浮式/固定式)。
- 控制模块:主动升沉补偿器(Active Heave Compensation)、低高度提升系统等。
💡 使用建议
- 适用于海洋工程、控制科学、风电技术等领域的研究与教学。
- 推荐与 MSS 工具箱配合使用以解锁完整海洋环境仿真能力。
- 支持用户基于模块化结构进行二次开发,例如集成新的控制算法或船舶模型。
𖣘 应用案例:
📥 获取与使用
基础版开源代码:
GitHub 仓库:https://github.com/NTNU-MCS/MarIn完整版(含湍流风场模块):
下载链接:https://www.dropbox.com/s/g7jxpmyrmy0pkme/Marin_blade_v1_0.zip?dl=0
✅ 引用格式
如果您在研究中使用了 MarIn 工具箱,请引用以下文献:
Zhengru Ren, Zhiyu Jiang, Roger Skjetne, Zhen Gao (2018). Development and application of a simulator for Offshore Wind Turbine Blades Installation. Ocean Engineering, 166:380-395