近年来,大型轮机模拟器在培训船员,提高船员专业知识水平,保证船舶航行安全,以及对船员进行考核等方面,展现了越来越重要的作用。在我国投入使用的大型轮机模拟器系统中,四冲程发电柴油机及其控制单元的数学模型进行了不同程度的简化,无法进行更深入的故障排查和应急处理等方面的训练和培训。本文对船用四冲程柴机及其控制系统进行了数学建模和仿真研究。利用模块化建模方法,构建了 YANMAR 8N330L-GW型柴油机的循环平均值模型,UG-25+电子调速器的模型,以及柴油机安全保护模块的模型,并利用VC++6.0完成了所构建的数学模型的计算,得出了四冲程柴油机的仿真结果。计算结果与台架试验数据的对比表明:仿真误差小于5%。证明所构建的数学模型能准确的描述四冲程柴油机及其控制系统的工作过程。在仿真界面的开发中,利用VC++程序语言完成了四冲程柴油机及其控制系统的仿真界面的开发,仿真界面所具备的功能与实船一致。最后,将开发的船用四冲程柴油机及其控制系统的仿真模型移植到实验室现有的DMS-2016轮机综合仿真平台中,实现了四冲程柴油机与全船其他系统的联动,以及二维界面与虚拟现实系统的同步运行,完善了轮机综合仿真平台的功能。论文所创建的四冲程柴油机及其控制系统的数学模型不但可以用于相关海事院校对学员的培训、考核。也可用于柴油机的性能预测。