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本课题源于交通部重点投资“多模式机舱模拟器”实验室建设的子项目。该子项目构筑了一个由主机气控操作图示管理系统和模拟螺旋桨组成的“半实物在环(Hardware-in-the-loop，HIL)”仿真模型，形式上既可以与SMSC-2000大型轮机模拟器联网，也能自成系统进行实时仿真。该子项目在天津理工大学、浙江交通职业技术学院以及多个航海培训中心得到推广应用，研究生攻读期间本人参与了该主机半实物在环仿真模型的研究，气控操作部件的故障模拟和训练软件的开发。 项目建设的在线闭环仿真系统由工控机、主机气控屏图示系统、电子调速系统、集中控制台及驾驶室操纵台等组成。本课题研究的重要工作之一就是建立柴油主机的数学模型。论文通过对常用的柴油机动态过程建模方法的分析，在准稳定法和模块化方法相结合的基础上，建立数学模型、PID控制模型和风浪扰动模型，并利用MATLAB/Simulink编辑柴油主机模型，然后参照实船的特性曲线校核修正模型。 船舶仿真系统中，一般采用工控PC机作为仿真计算机，但是工控PC机在提高实时性和精确度方面受到很大约束。为此，本交通部重点实验室两年前在提升仿真平台技术方面开展了实质性的研究，建立了ARM+DSP嵌入式仿真平台、移植了μC/OS-Ⅱ。目前，配合仿真平台基础性研究，对自行研制的ARM+DSP双核嵌入式仿真系统，进行了综合评估和测试。本课题重要工作之二，是综合使用了MATLAB、CCS等软件工具，将MATLAB/Simulink建立的柴油机模型通过RTW工具转化成本项目所需的C语言，接着在CCS编译环境下对转化的C代码进行改写及编译，最后把柴油主机程序移植到ARM+DSP嵌入式仿真平台，进行实用性评估。 在仿真技术提升的研究期间，本课题得到了上海市教委科技项目“多模式船舶机舱过程控制仿真及系统性能评价”(编号：03IK14)和交通部通达计划“嵌入式仿真系统在船舶中应用基础研究”项目(编号：200432981007)的资助，并且“柴油机主机嵌入式仿真系统”和“嵌入式实时仿真平台”已经申请国家专利并获得受理，受理号分别为200520040225.6及200510025331.1。 本课题成功地在ARM+DSP的嵌入式仿真平台上实现了柴油主机机理仿真模型以及系统各部分间的通信，并通过SPI接口控制外部的模拟电机，完成了半实物在环(HIL)的实时仿真，迈出了具有开拓性的一步，具有潜在的经济效益。