船舶动力系统的仿真与监控已经成为了现代船舶业发展中的一个重要组成部分，动力系统的性能分析与推进系统的智能化控制都离不开对系统的建模与仿真监控。本课题设计的基于工控机和多功能板卡的动力系统仿真监控台，集信号的采集、处理、传输，模型的仿真计算与输出，参数的仪表、光字牌以及用户界面的显示于一体，可以很好的应用于船舶动力系统模型和硬件信号之间的通信，以及运行时动态性能分析和控制策略的改进及优化等场合，对于减少柴油机动力系统的实体实验中的燃料消耗和污染物排放等各个方面有着十分重要的意义。仿真系统的基础和核心是模型，本课题主要是建立动力系统中的柴油机模型。在目前使用较多的各种柴油机的建模方法中，准稳态法模型因为能够兼顾到系统仿真较高的实时性和计算精度的要求，因而在控制系统的分析场合中应用最为广泛。本课题中也采用准稳态法，采取对各种参数取循环的时间平均值的方法建立了柴油机系统的数学模型。模型的建立中，通过对柴油机台架试验数据采用最小二乘法拟合、建立二维插值表等方法，得到柴油机模型中的指示热效率、涡轮增压器压气机效率、压比等参数值，最后采用龙格-库塔法对模型的微分方程来进行求解。仿真系统的另外一个重要组成部分是软件，系统需要用软件来搭载仿真模型，从而实现控制模型的仿真计算、监控参数的虚拟显示、控制指令的输入以及信号的采集等功能，因此对应了主要包括人机界面模块和数据采集、控制模块等各外围模块的软件模块，以及客户需求的仿真模型与GSE仿真软件的接口模块。本课题中主要采用VC6.0来开发各个模块的软件，在程序的编写中，通过各种API函数的调用来实现各软件模块的主要功能。