基于GDI技術(shù)的船舶電站同步表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、摘 要船舶同步表屬于船舶電站對(duì)同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行并聯(lián)的儀表，實(shí)際中利用船舶電站中對(duì)同步表的控制，并實(shí)現(xiàn)對(duì)待并發(fā)電機(jī)進(jìn)行并車(chē)和船舶電站電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行。本文介紹了同步表與同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)的相關(guān)內(nèi)容，同步表的工作原理，發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行，以及GDI+的特點(diǎn)及功能，討論繪圖表面的特性，以及如何獲得Graphics類(lèi)的實(shí)例。GDI+對(duì)矢量繪制提供了很好的支持， GDI+這一系列的新特性，簡(jiǎn)化了矢量圖形系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，提高了開(kāi)發(fā)效率。應(yīng)用GDI+繪圖技術(shù)和完全面向?qū)ο蟮腃#語(yǔ)言，結(jié)合船用電表的具體特點(diǎn)，以在船舶自動(dòng)化系統(tǒng)中具有代表性的幾個(gè)組件為參考，闡述了GDI+在同步表設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，簡(jiǎn)單介紹了控件的制作過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了

2、儀表控件的動(dòng)態(tài)顯示功能。本文對(duì)船用同步表的設(shè)計(jì)與繪制進(jìn)行了深入的研究，采用GDI+技術(shù)對(duì)船舶同步表進(jìn)行繪制與設(shè)計(jì)的步驟，同步表外觀及同步表的運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶電站中待并同步發(fā)電機(jī)的控制，以及并入電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并車(chē)。在現(xiàn)代船舶和未來(lái)船舶的技術(shù)中，微型計(jì)算機(jī)和微機(jī)應(yīng)用技術(shù)都是極其重要和關(guān)鍵的部分，隨著船舶自動(dòng)化程度的不斷提高，船舶機(jī)艙仿真的自動(dòng)化在船舶機(jī)艙中得到廣泛的應(yīng)用，同樣在工業(yè)生產(chǎn)中有許多各種各樣的儀表， GDI+技術(shù)正日益扮演著越來(lái)越重要的角色，在圖形設(shè)計(jì)上發(fā)揮著巨大的作用。關(guān)鍵詞：船舶電站；同步表；GDI+；動(dòng)態(tài)顯示AbstractSynchronous table belongs to th

3、e ship power station synchronous generator for parallel instrument, in the actual use of ship power station synchronous control, and treatment and generator and car, realize the power grid parallel operation of the ship.Synchronization are introduced in this table and the related contents of the syn

4、chronous generator in parallel, the working principle of the synchronous table generator in parallel operation, as well as to the characteristics and functions of GDI +, discussed the characteristics of the drawing surface, and how to get the Graphics class instances. GDI + for vector map provides a

5、 good support, GDI + a series of new features, simplify the development of vector graphics system, improve the development efficiency. Application of GDI + drawing technology and fully object-oriented c # language, combined with the characteristics of Marine electric meter, as a representative sampl

6、e of several components in the ship automation system for reference, this paper expounds the GDI + in synchronous table design, the application of simple introduces the control of the production process, to realize the function of the dynamic display of the instrument control.Design and drawing of M

7、arine synchronous tables, carried on the thorough research, using GDI + technology to ship synchronous table for drawing and design steps, synchronous table appearance and the operation of the synchronous table, in order to realize the stay in the ship power station and the control of synchronous ge

8、nerator, and the power grid and car.In modern and future ship technology, microcomputer and computer application technology is extremely important and key part, with the continuous improvement of ship automation, automation of ship engine room simulation has been widely used in ship engine room, als

9、o has many various kinds of instrument in industrial production, GDI + technology is increasingly plays a more and more important role, plays a huge role in graphic design.Key Words: Ship power station；Synchronous table；GDI+；Dynamic display目 錄前 言1第一章同步表與同步發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介31.1 同步表工作原理31.2 船用同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行41.2.1 船用同步

10、發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行41.2.2 發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)51.2.3 船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行的條件61.2.4 船舶同步發(fā)電機(jī)手動(dòng)并聯(lián)運(yùn)行71.3 GDI+對(duì)于船舶建造與設(shè)計(jì)的迫切性9第二章 GDI+和自定義控制概述與GDI+繪圖表面102.1 GDI+的意義102.2 GDI+和自定義控制102.3 繪圖表面概述112.2.1 繪圖表面的特性112.2.2 繪圖表面顏色的結(jié)構(gòu)11 Graphics類(lèi)112.2.4 GDI+坐標(biāo)系122.4 Pen和Brush類(lèi)12第三章 船用同步表設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)153.1 自定義控件的基本原理153.2 創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的自定義控件15第四章 船用同步表的設(shè)計(jì)與繪制

11、過(guò)程184.1 同步表的外觀184.2 同步表設(shè)計(jì)的相關(guān)源代碼注釋184.3 指示燈的旋轉(zhuǎn)204.4 對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的分析204.5 對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的評(píng)價(jià)21第五章 對(duì)船用同步表設(shè)計(jì)結(jié)果的總結(jié)和展望225.1 結(jié)果的總結(jié)225.2 設(shè)計(jì)結(jié)果的展望235.3 結(jié)論23致 謝25參 考 文 獻(xiàn)26附錄 源程序27附錄I 同步表源程序代碼：27附錄II 測(cè)試代碼：31前 言同步表又稱(chēng)整步表，是用來(lái)指示待并機(jī)電壓與電網(wǎng)電壓間相位差、頻率差及其方向的儀表，船用同步表大多采用電磁式的。根據(jù)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方式，電磁式同步表可以分為：兩線圈交叉成90o的、兩線圈交叉成60o的、三線圈式的、單相分相式的等。三線圈電磁式

12、同步表的結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)圖。同步表是由定子與轉(zhuǎn)子組成。定子上裝設(shè)有在空間互成120o的3個(gè)繞組，用以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。中間是轉(zhuǎn)子部分，勵(lì)磁繞組固定在底盤(pán)上本身不轉(zhuǎn)動(dòng)，用以產(chǎn)生脈動(dòng)磁場(chǎng)。中央是轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的上下各有一塊同樣大小的扇形鐵片組成的Z形鐵芯，轉(zhuǎn)軸的上端有指針，轉(zhuǎn)軸上無(wú)線圈，它的兩頭是通過(guò)寶石軸承加以固定，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。同步表沒(méi)有游絲和導(dǎo)電片，因此沒(méi)有反作用力矩，指針可以360o自由轉(zhuǎn)動(dòng)。定子3個(gè)繞組通過(guò)電壓互感器分別接在待并機(jī)組的U、V、W三相電壓上，產(chǎn)生一個(gè)徑向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其大小是固定的，隨著時(shí)間的推移按順時(shí)針?lè)较蜃餍D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子鐵芯上勵(lì)磁繞組通過(guò)電壓互感器接在電網(wǎng)的R、S相上，這樣在鐵芯的勵(lì)磁線

13、圈中就通過(guò)由電網(wǎng)電壓RS所產(chǎn)生的單相交流電，從而產(chǎn)生了一個(gè)脈動(dòng)磁場(chǎng)，脈動(dòng)頻率是由電網(wǎng)頻率所決定。船舶電站是船上重要的輔助動(dòng)力裝置，供給輔助機(jī)械及全船所需電力。它是船舶電力系統(tǒng)的重要組成部分，是產(chǎn)生連續(xù)供應(yīng)全船電能的設(shè)備。 船舶電站是由原動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和附屬設(shè)備（組合成發(fā)電機(jī)組）及配電板組成的。發(fā)電機(jī)組是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是船舶電站最重要的裝置。發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電力是通過(guò)配電板來(lái)進(jìn)行控制及分配。帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的原動(dòng)機(jī)一般為柴油機(jī)、汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)，相應(yīng)的發(fā)電機(jī)組稱(chēng)為柴油發(fā)電機(jī)組、汽輪發(fā)電機(jī)組或燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組。蒸汽機(jī)船上的發(fā)電機(jī)組由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)（有時(shí)用小型汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)），但容量較小，以供照明電源

14、為主。在汽輪機(jī)船上，發(fā)電機(jī)組由汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，為全船電氣設(shè)備提供電源。這種汽輪發(fā)電機(jī)組大部已系列化，容量從500千瓦到2500千瓦不等,可以自由選擇。在柴油機(jī)船上，有23臺(tái)發(fā)電機(jī)組，由單獨(dú)設(shè)置的中速或高速柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)。容量據(jù)全船電動(dòng)機(jī)械設(shè)備的數(shù)量確定，普遍采用400伏三相交流電,頻率有50赫茲和60赫茲兩種。為使船舶在各種不同工況下，如航行、作業(yè)、停泊、應(yīng)急等情況下，都能連續(xù)、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理地進(jìn)行供電，船舶上常配置多種電站，主要有以下幾種：（1）主電站，正常情況下向全船供電的電站。（2）應(yīng)急電站，在緊急情況下，向保證船舶安全所必需的負(fù)載供電的電站。隨著船舶自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使船舶向著高

15、度自動(dòng)化的方向發(fā)展。在船舶自動(dòng)化中，機(jī)艙自動(dòng)化是整個(gè)船舶自動(dòng)化中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是船舶制造業(yè)發(fā)展的總趨勢(shì)?？梢岳糜?jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)某些船用儀表的特定功能，在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶機(jī)艙的模擬功能，大大方便了日常學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)的基于GDI+技術(shù)的船用儀表的設(shè)計(jì)與繪制，是從船用儀表的實(shí)際特性出發(fā)，利用.NET平臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)用GDI+繪制的儀器儀表，能夠動(dòng)態(tài)的實(shí)現(xiàn)其功能，并且只要稍加改變，就可以應(yīng)用于其他儀表的設(shè)計(jì)。基于.NET Framework開(kāi)發(fā)平臺(tái)的GDI+技術(shù)作為圖形設(shè)備的接口，它的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)系統(tǒng)與繪圖程序之間的信息交換，處理所有的Windows程序的圖形輸出。實(shí)際設(shè)計(jì)中只需調(diào)用GDI+庫(kù)

16、輸出的類(lèi)的一些方法即可完成圖形操作，真正的繪圖工作由這些方法交給特定的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序來(lái)完成。GDI+使得圖形硬件和應(yīng)用程序相互隔離，從而可以應(yīng)用GDI+繪圖技巧和面向?qū)ο蟮腃#編程語(yǔ)言來(lái)制作外觀逼真且功能完善的儀表組件，而且靈活簡(jiǎn)單，本文就以船用儀表為例進(jìn)行闡述其編程技巧及其在其他組件中的通用性研究。GDI+可以創(chuàng)建圖形、繪制文本以及將圖形圖像作為對(duì)象操作，它能提供較好的性能并且易于使用，在Windows窗體和控件上呈現(xiàn)圖形圖像，而且GDI+中的圖形對(duì)象不是孤立工作的，它們常常是綜合在一起來(lái)繪制圖形，GDI+在代碼編寫(xiě)方面也簡(jiǎn)單得多，隨著圖形圖像技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，基于.NET平臺(tái)的GDI+技術(shù)的

17、前景必將是非常廣闊的。利用GDI+技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)表面對(duì)船舶同步表進(jìn)行繪制與設(shè)計(jì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)同步表在船舶電站中，控制待并發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行，利用GDI+技術(shù)實(shí)現(xiàn)某些船用儀表的特定功能，在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶機(jī)艙的模擬功能。第一章 同步表與同步發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介1.1 同步表工作原理同步表又稱(chēng)整步表，是用來(lái)指示待并機(jī)電壓與電網(wǎng)電壓間相位差、頻率差及其方向的儀表，船用同步表大多采用電磁式的。根據(jù)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方式，電磁式同步表可以分為：兩線圈交叉成90o的、兩線圈交叉成60o的、三線圈式的、單相分相式的等。如圖1-1-1所示圖1-1-1 電磁式同步表結(jié)構(gòu)原理示意圖（a）同步表結(jié)構(gòu)示意圖；（b）同步表電路原理圖三線圈電磁

18、式同步表的結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)圖。同步表是由定子與轉(zhuǎn)子組成。定子上裝設(shè)有在空間互成120o的3個(gè)繞組，用以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。中間是轉(zhuǎn)子部分，勵(lì)磁繞組固定在底盤(pán)上本身不轉(zhuǎn)動(dòng)，用以產(chǎn)生脈動(dòng)磁場(chǎng)。中央是轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的上下各有一塊同樣大小的扇形鐵片組成的Z形鐵芯，轉(zhuǎn)軸的上端有指針，轉(zhuǎn)軸上無(wú)線圈，它的兩頭是通過(guò)寶石軸承加以固定，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。同步表沒(méi)有游絲和導(dǎo)電片，因此沒(méi)有反作用力矩，指針可以360o自由轉(zhuǎn)動(dòng)。定子3個(gè)繞組通過(guò)電壓互感器分別接在待并機(jī)組的U、V、W三相電壓上，產(chǎn)生一個(gè)徑向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其大小是固定的，隨著時(shí)間的推移按順時(shí)針?lè)较蜃餍D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子鐵芯上勵(lì)磁繞組通過(guò)電壓互感器接在電網(wǎng)的R、S相上，這樣在鐵芯的勵(lì)磁

19、線圈中就通過(guò)由電網(wǎng)電壓RS所產(chǎn)生的單相交流電，從而產(chǎn)生了一個(gè)脈動(dòng)磁場(chǎng)，脈動(dòng)頻率 是由電網(wǎng)頻率所決定。如圖1-1-2所示圖1-1-2 同步表轉(zhuǎn)子磁通圖 這一脈動(dòng)磁場(chǎng)的方向，原來(lái)是軸向的，由于扇形鐵片的導(dǎo)磁系數(shù)很高，絕大部分磁力線因扇形鐵片而由軸向改變?yōu)閺较蛎}動(dòng)磁場(chǎng)，如右圖所示。這樣在同步表的空間就有一個(gè)鐵芯勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的徑向脈動(dòng)磁場(chǎng)中B和一個(gè)定子三相繞組產(chǎn)生的徑向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)G。它們的頻率分別為電網(wǎng)頻率fB與待并發(fā)電機(jī)的頻率fG。此兩磁場(chǎng)的合成磁場(chǎng)吸引著扇形鐵片，使扇形鐵片停留在合成磁場(chǎng)最大的位置上，這也就決定了指針的位置。由于在定子和轉(zhuǎn)子電路中均串人有很大的電阻R1與R2，這樣就可把電路近似地看做

20、電阻性電路，即同步表定、轉(zhuǎn)子線圈中流過(guò)的電流與所加的電壓基本上是同相位。 若待并發(fā)電機(jī)的頻率fG超過(guò)電網(wǎng)頻率fB，則電網(wǎng)的脈動(dòng)磁場(chǎng)B達(dá)到最大值時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中G在空間的位置將每轉(zhuǎn)一周要多轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度。也就是待并發(fā)電機(jī)每一電壓周期要吸引扇形鐵片與指針順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度。因此只要待并機(jī)的頻率高于電網(wǎng)的頻率，同步表的指針就不停地順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，即指針向“快”的方向旋轉(zhuǎn)。 同理，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)的頻率fG低于電網(wǎng)頻率fB，則同步表的指針將向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，即指針向“慢”的方向旋轉(zhuǎn)。因此可以根據(jù)同步表指針轉(zhuǎn)動(dòng)方向來(lái)判斷差頻的方向。另外，同步表指針是按差頻角速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的。1.2 船用同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行1.

21、2.1 船用同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行 現(xiàn)代船舶大多采用交流電站，隨著船舶噸位、電氣化、自動(dòng)化程度的提高，電站容量也日益增加。為了滿(mǎn)足船舶供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)型，一般的船舶電站均配置了兩臺(tái)以上的同步發(fā)電機(jī)組作為主電源，并且這兩臺(tái)以上的發(fā)電機(jī)可以通過(guò)公用母線向全船荷供電，這就是通常所說(shuō)的發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。 為什么要采用并聯(lián)運(yùn)行的方式呢？而船舶工況變化較大，因而用電量的變化也很大，例如船舶在停泊和裝卸貨兩種不同的工況時(shí)，用電量可能相差3倍甚至更多，采用兩臺(tái)以上較小容量的發(fā)電機(jī)可以根據(jù)負(fù)荷的大小改變運(yùn)行的方式，使發(fā)電機(jī)經(jīng)常處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。如果電站只采用一臺(tái)大容量的發(fā)電機(jī)，使它滿(mǎn)足最大負(fù)荷的需要，那么在小負(fù)

22、載時(shí)，發(fā)電機(jī)降處于輕載而是效率大為降低，并且選擇備用機(jī)組容量時(shí)也必須考慮和這臺(tái)大容量的發(fā)電機(jī)容量相同，從而使投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都會(huì)增加；另外，為了維護(hù)檢修的方便，也需要采用并聯(lián)運(yùn)行的方式，要檢修運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)組而不允許電站停電時(shí)，就必須先將備用機(jī)組投入并聯(lián)運(yùn)行，然后再?gòu)碾娋W(wǎng)上切除欲檢修的機(jī)組。 在自動(dòng)化要求較高的船舶中，還需設(shè)置自動(dòng)并車(chē)的裝置，使待并發(fā)電機(jī)自動(dòng)投入電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，以便提高船舶供電的可靠性。 發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn) 船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行多位兩臺(tái)或多臺(tái)同容量的發(fā)電機(jī)并聯(lián)。以?xún)膳_(tái)為例分析同容量發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的一些特點(diǎn)。 1兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的有功功率和無(wú)功功率總是等于負(fù)載的有功功率和無(wú)功功率

23、，即： 由于發(fā)電機(jī)以及船舶電網(wǎng)的容量都不大，當(dāng)有大容量的用電設(shè)備投入船舶電網(wǎng)或從電網(wǎng)中被切除時(shí)，會(huì)直接引起并聯(lián)機(jī)組的有功功率和無(wú)功功率同時(shí)變化，同時(shí)也會(huì)引起電網(wǎng)電壓和頻率的變化。 2當(dāng)電網(wǎng)的用電負(fù)荷保持不變時(shí)，若單獨(dú)增加一臺(tái)發(fā)電機(jī)的輸入機(jī)械功率，可使該發(fā)電機(jī)輸出的有功功率增加；與此同時(shí)，將會(huì)引起另一臺(tái)并聯(lián)機(jī)組輸出的有功率自動(dòng)減少。此外，由于輸入的機(jī)械功率的增加使轉(zhuǎn)速升高，而另一臺(tái)機(jī)組因輸出的有功功率減少也使轉(zhuǎn)速上升，結(jié)果將使電網(wǎng)的頻率有所升高。如果單獨(dú)減少一臺(tái)機(jī)組輸入的機(jī)械功率,則變化與上述相反。只有同時(shí)向相反方向調(diào)節(jié)兩并聯(lián)機(jī)組輸入的機(jī)械功率時(shí)，才能保持電網(wǎng)的頻率不變。 3單獨(dú)增加一臺(tái)發(fā)電機(jī)的

24、勵(lì)磁電流時(shí)，該發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功率增加，而另一臺(tái)發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功率將自動(dòng)減少。此外，增加勵(lì)磁電流使空載電動(dòng)勢(shì)增大，而另一臺(tái)發(fā)電輸出的無(wú)功功率的減少使其去磁效應(yīng)減少兩者都使電網(wǎng)的電壓有所上升。單獨(dú)減少一臺(tái)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，則變化與上述相反。只有同時(shí)反方向調(diào)節(jié)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，才能保持電網(wǎng)的電壓不變。 船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行的條件在船上通常有三種情況需要并車(chē)操作。一是需要滿(mǎn)足電網(wǎng)負(fù)荷的需求，當(dāng)單機(jī)負(fù)荷達(dá)到80%額定容量時(shí)，且負(fù)荷仍有可能增加，這時(shí)就要考慮并聯(lián)另一臺(tái)發(fā)電機(jī)；二是當(dāng)進(jìn)出港，靠離碼頭或進(jìn)出狹水道等的機(jī)動(dòng)航行狀態(tài)時(shí)，為了船舶航行的安全，需要兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行；三是當(dāng)需要用備用機(jī)組替

25、換下運(yùn)行供電的機(jī)組時(shí)，為了保證不中斷供電，需要通過(guò)并車(chē)進(jìn)行替換。 準(zhǔn)同步并車(chē)方式是目前船舶上普遍采用的一種并車(chē)方法。為了使并聯(lián)運(yùn)行的交流同步發(fā)電機(jī)保持穩(wěn)定地工作，每臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)必須滿(mǎn)足如下條件：1 待并機(jī)組的相序與運(yùn)行機(jī)組（或電網(wǎng)）的相序一致；2 待并機(jī)組的電壓與運(yùn)行機(jī)組（或電網(wǎng)）的電壓大小相等；3 待并機(jī)組電壓的初相位與運(yùn)行機(jī)組（或電網(wǎng)）電壓的初相位相同；4 待并機(jī)組電壓的頻率與運(yùn)行機(jī)組（或電網(wǎng)）電壓的頻率大小相等。 由于在發(fā)電機(jī)組安裝時(shí)已經(jīng)對(duì)發(fā)電機(jī)的相序與電網(wǎng)的相序進(jìn)行測(cè)定保證相序一致的條件。因此并車(chē)操作就是檢測(cè)和調(diào)整待并發(fā)電機(jī)組的電壓、頻率和相位，使之在滿(mǎn)足上述三個(gè)條件的瞬間通過(guò)發(fā)

26、電機(jī)主開(kāi)關(guān)的合閘投入電網(wǎng)。這樣就可以保證在并車(chē)合閘時(shí)沒(méi)有沖擊電流，并且并車(chē)后能保持穩(wěn)定的同步運(yùn)行。 實(shí)際并車(chē)時(shí)，除相序外，其他條件不可能做到完全一致，而且必須有一定的頻差才能快速投入并聯(lián)運(yùn)行。 （1）當(dāng)頻率相等、初相位一致、電壓不相等時(shí)，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并車(chē)瞬間將在兩機(jī)組間產(chǎn)生一個(gè)無(wú)功性質(zhì)的環(huán)流、對(duì)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)起到均壓作用。由于發(fā)電機(jī)在并車(chē)瞬間呈現(xiàn)很小的等值電抗，因此當(dāng)電壓差較大時(shí)，合閘瞬間會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，對(duì)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)均不利。巨大的沖擊電流產(chǎn)生的沖擊電動(dòng)力，會(huì)損傷發(fā)電機(jī)電樞繞組、主開(kāi)關(guān)觸頭，使匯流排變形等。一般并車(chē)操作時(shí)，電壓差U不得超過(guò)額定電壓的10%。 （2）待并機(jī)組與運(yùn)行機(jī)組電壓

27、相等、頻率相等，但初相位不同，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并車(chē)瞬間在待并機(jī)主開(kāi)關(guān)的動(dòng)、靜觸頭間會(huì)有一電壓差，在兩機(jī)組間會(huì)出現(xiàn)滯后電壓差90°的環(huán)流，此時(shí)的環(huán)流不再是純無(wú)功性質(zhì)。把環(huán)流有功和無(wú)功分解，得到有功分量環(huán)流的和無(wú)功分量的環(huán)流，在有功環(huán)流的作用下，一臺(tái)減速而另一臺(tái)加速，最終使得并聯(lián)運(yùn)行的兩臺(tái)發(fā)電機(jī)達(dá)到相位一致而進(jìn)入同步運(yùn)行。環(huán)流的有功分量對(duì)應(yīng)的功率稱(chēng)為整步功率，其中超前的發(fā)電機(jī)輸出整步功率，滯后的發(fā)電機(jī)吸收整步功率。整步功率對(duì)應(yīng)的整步轉(zhuǎn)矩，對(duì)于超前發(fā)電機(jī)而言是阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)速下降，對(duì)于滯后發(fā)電機(jī)而言是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)速上升，最終將兩機(jī)拉入同相位同步運(yùn)行。該過(guò)程稱(chēng)為“牽入同步”過(guò)程。無(wú)功性質(zhì)的環(huán)流、對(duì)

28、兩臺(tái)發(fā)電機(jī)起到均壓作用。為了減少?zèng)_擊電流，一般并車(chē)操作時(shí)要求相位差小于。 （3）待并機(jī)與運(yùn)行機(jī)電壓相等，初相位相同，但頻率不相等時(shí)并車(chē)。在合閘瞬間不會(huì)出現(xiàn)電壓差，也就沒(méi)有環(huán)流。但由于頻率不相等，隨時(shí)間后移，就會(huì)出現(xiàn)相位差，只要相位差一出現(xiàn)，環(huán)流就隨之產(chǎn)生，即出現(xiàn)整步轉(zhuǎn)矩，一臺(tái)減速而另一臺(tái)加速。只要頻率差不大，最終依靠整步轉(zhuǎn)矩都能牽入同步。若頻差f太大，往往難以拉入同步，同時(shí)合閘后環(huán)流也不斷增大，對(duì)發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)都不利，應(yīng)避免這種情況的發(fā)生。通常在并車(chē)操作時(shí)要求頻差f小于0.5 Hz，以0.25 Hz最好。 發(fā)電機(jī)并車(chē)時(shí)，合閘瞬間任一條件不滿(mǎn)足，都會(huì)在發(fā)電機(jī)組之間產(chǎn)生沖擊電流。沖擊電流的無(wú)功分

29、量起均壓作用；有功分量產(chǎn)生的沖擊轉(zhuǎn)矩起整步作用。只要沖擊電流不大，對(duì)并車(chē)操作是有利的。若沖擊電流太大，會(huì)造成并車(chē)失敗，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致全船停電，甚至造成發(fā)電機(jī)組的損壞。 船舶同步發(fā)電機(jī)手動(dòng)并聯(lián)運(yùn)行1 指示燈法并車(chē) 檢查和調(diào)整待并發(fā)電機(jī)的電壓、頻率、初相位，使之滿(mǎn)足準(zhǔn)同步并車(chē)的條件，然后進(jìn)行合閘，使發(fā)電機(jī)拉入同步。如果由手工完成這個(gè)過(guò)程，稱(chēng)為手動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)操作；若由自動(dòng)裝置來(lái)完成，則稱(chēng)為自動(dòng)并車(chē)操作。當(dāng)待并發(fā)電機(jī)組起動(dòng)，并建立了電壓之后，可通過(guò)發(fā)電機(jī)控制屏上的電壓表檢測(cè)待并發(fā)電機(jī)電壓是否與運(yùn)行機(jī)的電壓相等，應(yīng)使電壓差在±10%以?xún)?nèi)。只要發(fā)電機(jī)調(diào)壓器工作正常，一般都能滿(mǎn)足這個(gè)要求，無(wú)需特別調(diào)

30、整。手動(dòng)并車(chē)操作關(guān)鍵要檢測(cè)和調(diào)整待并機(jī)的頻率和初相位，使之滿(mǎn)足準(zhǔn)同步并車(chē)要求。要注意的是，不應(yīng)在電網(wǎng)負(fù)載波動(dòng)比較大（如有大功率電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)、變速等）的情況下進(jìn)行并車(chē)操作。一般通過(guò)調(diào)速開(kāi)關(guān)（油門(mén)）來(lái)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使待并機(jī)的頻率接近運(yùn)行機(jī)的頻率。然后進(jìn)一步檢測(cè)待并機(jī)與電網(wǎng)的頻率差是否小于0.5 Hz，初相位是否一致。檢測(cè)這兩個(gè)并車(chē)條件的方法有同步指示燈法和整步表法。 根據(jù)同步指示燈的不同連接方式可分為燈光明暗法和燈光旋轉(zhuǎn)法。（1）燈光明暗法是將三盞同步指示燈分別跨接在待并車(chē)發(fā)電機(jī)和運(yùn)行發(fā)電機(jī)的對(duì)應(yīng)相上，每個(gè)燈泡兩端的電壓就是兩對(duì)應(yīng)相之間的電壓差值。燈泡上所加電壓的大小隨相位差的變化而變化，在頻率

31、不相等時(shí)，其相位差隨時(shí)間進(jìn)行周期性的變化，燈泡就明暗交替變化。當(dāng)相位差為0時(shí)，三個(gè)燈泡所加電壓為零，同時(shí)熄滅，當(dāng)相位差為180°時(shí)，三盞燈泡所加電壓最大，燈泡最亮。設(shè)頻率差f，則相位差為2f，燈光變化一個(gè)周期所需時(shí)間為。頻差f越大，燈光變化的周期越短，當(dāng)燈光變化周期大于2 s時(shí)，才能符合頻差并車(chē)條件。為了可靠抓獲在同相位點(diǎn)（即燈全滅時(shí)）合閘，一般調(diào)整頻差在0.25Hz（周期4 s），然后，在燈光全滅的中間期果斷合閘。（2）燈光旋轉(zhuǎn)法是將三盞同步指示燈的其中一盞接在電網(wǎng)與待并機(jī)的對(duì)應(yīng)A相上，其余兩盞分別交叉跨接在電網(wǎng)的B相（C相）與待并機(jī)的C相（B相）上（即三盞同步指示燈一盞對(duì)接，兩盞

32、叉接）。當(dāng)頻率差為f時(shí)，三盞燈泡輪流熄滅，頻差越大燈光旋轉(zhuǎn)的速度越快，頻差方向改變，燈光旋轉(zhuǎn)的方向也改變。手動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)操作時(shí)，應(yīng)選擇三盞同步指示燈順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為35s，同時(shí)對(duì)接相燈熄滅而兩盞叉接相燈同樣亮?xí)r，果斷合閘。 燈光旋轉(zhuǎn)法不僅能檢測(cè)頻差的大小，而且可以檢測(cè)頻差的方向，燈光明暗法，只能檢測(cè)頻差的大小，頻差的方向需通過(guò)兩頻率表讀數(shù)的比較才能知道。 如果出現(xiàn)燈光明暗法變成燈光旋轉(zhuǎn)法、或燈光旋轉(zhuǎn)法變成燈光明暗法，原因有兩種可能，一是待并機(jī)與電網(wǎng)相序相反；另一種是同步指示燈接線錯(cuò)誤。2 同步表發(fā)并車(chē)同步表法是用來(lái)指示待并機(jī)與電網(wǎng)的電壓相位差，頻率差及其方向的儀表。 若待并機(jī)

33、電壓超前電網(wǎng)電壓一個(gè)電角度，指針就指在整步點(diǎn)右邊（快方向）一個(gè)角度。若待并機(jī)電壓滯后于電網(wǎng)電壓一個(gè)角度，指針就指在整步點(diǎn)左邊（慢方向）角度上。若待并機(jī)頻率，整步表指針將不斷向“快”方向轉(zhuǎn)動(dòng)。若待并機(jī)頻率，整步表指針將不斷向“慢”方向轉(zhuǎn)動(dòng)。頻差越大，其指針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越快，整步表能檢測(cè)出待并機(jī)與電網(wǎng)的頻差的大小和方向，而且指針的不同位置指出了相位差的大小。并車(chē)操作時(shí)，應(yīng)使整步表指針轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需時(shí)間大于4 s（），一般取35s），在整步點(diǎn)到來(lái)前的一個(gè)小角度，把握時(shí)機(jī)、果斷合閘，這時(shí)合閘沖擊電流最小，提前一個(gè)小角度而不在整步點(diǎn)才合閘，是因?yàn)槊總€(gè)主開(kāi)關(guān)都有一個(gè)固有的動(dòng)作時(shí)間。 在用準(zhǔn)同步表法進(jìn)行并車(chē)操作

34、過(guò)程中，當(dāng)電壓差與頻率差基本調(diào)整完畢后，就應(yīng)接通同步表轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，并將其轉(zhuǎn)換到待并發(fā)電機(jī)位置。然后通過(guò)調(diào)速開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)待并發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速（一般總是使同步表順時(shí)指針旋轉(zhuǎn)，這樣并車(chē)后就可使待并發(fā)電機(jī)分擔(dān)少量負(fù)載，防止出現(xiàn)逆功率，對(duì)并車(chē)成功有利）。當(dāng)指針快到11-12點(diǎn)即相位差為零時(shí)立即合閘，待并發(fā)電機(jī)依靠自整步作用被拉入同步，然后再進(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)移。應(yīng)當(dāng)指出：同步表按短時(shí)工作制設(shè)計(jì)，一般持續(xù)工作時(shí)間不大于15 min，間隔時(shí)間為30 min，所以，并車(chē)操作過(guò)程不宜太長(zhǎng)，并車(chē)成功后應(yīng)及時(shí)切除。3 粗同步并車(chē)（電抗器并車(chē)） 手動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)對(duì)操作技術(shù)要求較高，在船舶交流化發(fā)展的初級(jí)階段，長(zhǎng)期工作于直流船舶的工作人員對(duì)

35、交流電不很熟悉，經(jīng)常發(fā)生由于并車(chē)操作不當(dāng)而使并車(chē)失敗或造成全船斷電，因而出現(xiàn)了粗同步并車(chē)方法。由于這種并車(chē)方法對(duì)接通的相位條件要求不高，故稱(chēng)為粗同步并車(chē)。粗同步并車(chē)也稱(chēng)電抗器并車(chē)，其原理是當(dāng)調(diào)節(jié)待并機(jī)達(dá)到允許頻差條件后，可在小于180°的任一相位下先在電網(wǎng)和待并機(jī)之間接通一限流空心電抗器（即粗同步電抗器）。電抗器的作用是將電網(wǎng)與待并機(jī)之間的非同步電壓差所產(chǎn)生的電流限制在1.5倍額定電流以?xún)?nèi)，所以即使在任一相位下通過(guò)電抗器接通也不會(huì)造成大的損害。同時(shí)也是利用這個(gè)電流產(chǎn)生整步力矩，將并聯(lián)機(jī)組拉入同步。拉入同步后再將發(fā)電機(jī)的主開(kāi)關(guān)合閘，然后斷開(kāi)同步電抗器（電抗器只允許短時(shí)使用）。粗同步并車(chē)

36、的操作要求是：（1）整步操作的頻差條件和準(zhǔn)同步并車(chē)要求一樣，要達(dá)到允許頻差范圍；（2）在允許頻差條件下，當(dāng)整步表的指針轉(zhuǎn)到小于180°的任何位置時(shí)，先按下粗同步電抗器接通按鈕；（3）觀察整步表指針，當(dāng)指針停在紅色標(biāo)志點(diǎn)處不動(dòng)時(shí)（表明在整步力矩的作用下已拉入同步），方可按下待并機(jī)主開(kāi)關(guān)的合閘按鈕；（4）最后斷開(kāi)同步表，并車(chē)完畢。電抗器由粗同步控制線路自動(dòng)延時(shí)切斷。1.3 GDI+對(duì)于船舶建造與設(shè)計(jì)的迫切性隨著船舶自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使船舶向著高度自動(dòng)化的方向發(fā)展。在船舶自動(dòng)化中，機(jī)艙自動(dòng)化是整個(gè)船舶自動(dòng)化中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是船舶制造業(yè)發(fā)展的總趨勢(shì)?？梢岳糜?jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)某些

37、船用儀表的特定功能，在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶機(jī)艙的模擬功能，大大方便了日常學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)際應(yīng)用中船舶自動(dòng)化設(shè)計(jì)為建造船舶節(jié)省了大量的時(shí)間。第二章 GDI+和自定義控制概述與GDI+繪圖表面2.1 GDI+的意義GDI+：Graphics Device Interface（圖形設(shè)備接口），Microsoft的新.NET Framework類(lèi)庫(kù)，用于圖形編程。他的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)系統(tǒng)與繪圖程序之間的信息交換，處理所有Windows程序的圖形輸出。2.2 GDI+和自定義控制.NET Framework的出現(xiàn)給編程帶來(lái)了極大的改變，圖形編程也同樣受到了巨大的影響。微軟在.NET中把 GDI升級(jí)為GDI

38、+，它包含了許多命名空間和類(lèi)，專(zhuān)門(mén)用于Web和Windows控件中的自定義繪圖操作。專(zhuān)門(mén)講述了GDI+編程中與開(kāi)發(fā)自定義控件相關(guān)的功能，重點(diǎn)放在Windows Forms自定義控件的創(chuàng)建上，同時(shí)也討論了ASP.NET服務(wù)器控件的創(chuàng)建問(wèn)題。共分為四個(gè)部分：第一部分是對(duì)GDI+的用途和結(jié)構(gòu)的概述，第二部分結(jié)合代碼實(shí)例講述了GDI+編程的具體細(xì)節(jié)，如繪圖表面、坐標(biāo)系、鋼筆和筆刷、文本和字體、圖像和圖像操作、路徑和區(qū)域、變換的處理和打印等。其中涉及了與GDI+在自定義控件中的應(yīng)用最相關(guān)的所有的類(lèi)、方法、屬性和事件。第三部分集中講解了自定義控件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，包括自定義控件的定義、特征，控件與VS.NET

39、的集成，在控件中如何實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)等。第四部分講述了GDI+功能在Web應(yīng)用程序中的使用。如在Internet上提供GDI+圖像、創(chuàng)建ASP.NET服務(wù)器控件和使用GDI+創(chuàng)建Web服務(wù)等知識(shí)。GDI+是Microsoft的新.NET Framework類(lèi)庫(kù)，用于圖形編程。因?yàn)樗?NET Framework的一部分，所以也是面向?qū)ο蟮?。GDI+被組織到六個(gè)命名空間中，是一組在一起使用的類(lèi)。從這一點(diǎn)來(lái)看，它類(lèi)似于.NET中其它領(lǐng)域的功能，如ADO.NET。 下面來(lái)了解一下GDI+的主要功能：1.GDI+提供了三種繪圖表面：窗口、位圖和打印機(jī)。2.GDI+提供的工具可以再任何繪圖表面上繪制二維“線框圖

40、”。包括繪制線條、圖形和多邊形、曲線，還有各種筆刷和鋼筆。還能進(jìn)行許多類(lèi)型的轉(zhuǎn)換，很輕松的創(chuàng)建和繪制圖像。3.GDI+中對(duì)文本繪制功能進(jìn)行了擴(kuò)展。4.GDI+支持圖像和位圖，可以再任意繪圖表面上讀取圖像，繪制圖像，還可以創(chuàng)建和繪制圖像。5.GDI+支持打印，開(kāi)發(fā)人員只需付出很小的努力，就可以輕松的獲得打印預(yù)覽功能。6.GDI+可以處理各種.NET應(yīng)用程序。2.3 繪圖表面概述繪圖表面是對(duì)屏幕上的窗口、打印機(jī)上的頁(yè)面或內(nèi)存中的圖像的一種基于光柵的抽象，這里所說(shuō)的光柵是指界面是由放在二維網(wǎng)格中的像素組成的。像素是繪圖表面的小單位，可以直接操作，使用一對(duì)坐標(biāo)，以（x, y）的形式就可以定位各個(gè)像素，

41、這一般稱(chēng)為笛卡爾坐標(biāo)。2.2.1 繪圖表面的特性任何繪圖表面都主要有三個(gè)主要特性：界面的大小、像素的分辨率和顏色的深度。繪圖表面的大小是由繪圖表面上水平像素和垂直像素的數(shù)量確定的。繪圖表面的分辨率是用像素/英寸（PPI）或點(diǎn)/英寸（DPI）來(lái)表示。繪圖表面顏色深度是由單個(gè)的像素決定的，每個(gè)像素都能描述一種顏色，而顏色是由紅、綠、藍(lán)（RGB）三種成分組成的，三種成分有256種亮度（0255），因此每個(gè)像素就可以包含256*256*256=16777216種顏色。2.2.2 繪圖表面顏色的結(jié)構(gòu)在GDI+中顏色封裝在Color結(jié)構(gòu)中，使用時(shí)可以把RGB(Red Green Blue)值傳送給Colo

42、r結(jié)構(gòu)中的一個(gè)靜態(tài)函數(shù)，如下例所示：Color c=Color.FromArgb(100,100,255);Brush b=new SolidBrush(c);g.FillRectangle(b,ClientRectangle);當(dāng)然是用Color結(jié)構(gòu)還可以有其他方式，在這里就不一一列舉了。另外GDI+中的顏色還有一種成分叫Alpha成分，它可以用于控制顏色的透明度。在繪制沒(méi)有任何透明度的圖形時(shí)，一般會(huì)忽略顏色的Alpha成分，顏色的默認(rèn)行為是完全不透明的，默認(rèn)值設(shè)置為255，Alpha在繪圖操作時(shí)可以給出透明效果，但屏幕上的圖像是沒(méi)有Alpha成分的。2.2.3 Graphics類(lèi)只要想在繪

43、圖表面上繪圖，就必須有Graphics類(lèi)的一個(gè)實(shí)例，如果要繪制一個(gè)窗體以響應(yīng)Paint事件，通過(guò)事件處理程序的PaintEventArgbs參數(shù)進(jìn)行傳送一個(gè)參數(shù)如下所示：Private void Form1_Paint(object sender,System.Windows.Form.PaintEventArgbs e)Graphics g=e.Graphics;2.2.4 GDI+坐標(biāo)系建立一個(gè)簡(jiǎn)單的繪圖表面，起始點(diǎn)（0,0）坐標(biāo)在見(jiàn)圖表面的左上角，從左到右為X軸，坐標(biāo)零點(diǎn)從上到下為Y軸。利用坐標(biāo)平移把（0,0）坐標(biāo)平移到自己建圖所需的坐標(biāo)建立模型。使用坐標(biāo)系繪制線條；鋸齒效果和反鋸齒功能

44、；坐標(biāo)系的限制；坐標(biāo)的數(shù)據(jù)類(lèi)型；浮點(diǎn)數(shù)坐標(biāo)；坐標(biāo)的原點(diǎn)。2.4 Pen和Brush類(lèi)在GDI+中常常使用畫(huà)筆類(lèi)和畫(huà)刷類(lèi)來(lái)顯示圖形、文本和圖像。畫(huà)刷是從Brush類(lèi)中派生的任何類(lèi)的實(shí)例，可用于填充形狀或繪制文本；畫(huà)筆類(lèi)是Pen類(lèi)得實(shí)例，可用于繪制線條和空心形狀。在要指定圖形對(duì)象的顏色時(shí)，畫(huà)筆和畫(huà)刷可以使用Color對(duì)象來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)這些特定的顏色。另外還有用來(lái)描述字體樣式的Font類(lèi)、處理圖形結(jié)構(gòu)的Icon類(lèi)。下面著重介紹Pen類(lèi)和Brush類(lèi)在圖形圖像處理中的應(yīng)用。在實(shí)例化Pen對(duì)象時(shí)，可以指定鋼筆的顏色和寬度屬性，下面來(lái)用兩個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明，主要代碼如下： private void UserCon

45、trol1_Paint(object sender, PaintEventArgs e) Graphics g = e.Graphics; g.FillRectangle(Brushes.White, this.ClientRectangle); /指定鋼筆括的顏色為黑色Black Pen p = new Pen(Color.Black); /以黑色的顏色畫(huà)一條從像素（0,0）到像素（80,80）的線段 g.DrawLine(p, 0, 0, 80, 80); /關(guān)閉對(duì)象 p.Dispose(); 代碼運(yùn)行后如圖2-3-1所示： 圖2-3-1 Pen對(duì)象繪制的直線接下來(lái)混合使用Pen和Brus

46、h繪制一個(gè)邊框黑色填充巧克力色的矩形主要代碼如下所示： private void UserControl1_Paint(object sender, PaintEventArgs e) Graphics g=e.Graphics;g.FillRectangle(Brushes.White,this.ClientRectangle);/指定鋼筆的顏色為黑色Black Pen p=new Pen(Color.Black);/以黑色的顏色畫(huà)左上角坐標(biāo)為（10,10），長(zhǎng)度為60個(gè)像素，寬度為60個(gè)像素的矩形g.DrawRectangle(p,10,10,60,60);/指定筆刷顏色為灰色SolidB

47、rush b=new SolidBrush(Color.Gray);/填充以上矩形g.FillRectangle(b,10,10,60,60);/關(guān)閉對(duì)象p.Dispose();b.Dispose();代碼運(yùn)行后如圖2-3-2所示：圖2-3-2 Brush繪制并填充的矩形Graphics類(lèi)提供了用于繪畫(huà)的平臺(tái)，一般可以使用的最基本的工具就是畫(huà)筆。GDI+庫(kù)通過(guò)Pen類(lèi)提供了一個(gè)畫(huà)筆，用來(lái)繪制直線、多邊形、矩形、弧線以及餡餅區(qū)等。畫(huà)筆類(lèi)用來(lái)畫(huà)具有特定寬度和風(fēng)格的直線和曲線。必須先用畫(huà)筆類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)初始化一個(gè)畫(huà)筆對(duì)象，在實(shí)例化的時(shí)候還可以用到顏色和畫(huà)刷。畫(huà)筆有很多和畫(huà)刷相似的特點(diǎn)，但是在線條的端點(diǎn)

48、、交點(diǎn)以及線條本身的線型方面，畫(huà)筆還有一些畫(huà)刷所沒(méi)有的行為特點(diǎn)。另外可以通過(guò)設(shè)置畫(huà)筆的StartCap和EndCap屬性來(lái)控制線條端點(diǎn)的不同樣式。除了端點(diǎn)樣式的變化外，由畫(huà)筆的DashStyle屬性控制。各個(gè)線型參數(shù)及其說(shuō)明如下表所示：表2.3.1 線型及說(shuō)明線型CustomDashDashDotDashDotDotDotSolid說(shuō)明自定義長(zhǎng)劃線點(diǎn)劃線雙點(diǎn)劃線點(diǎn)線實(shí)線第三章 船用同步表設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)3.1 自定義控件的基本原理首先應(yīng)該知道自定義控件是一個(gè)特殊類(lèi)型的組件，組件是某些抽象想法的實(shí)現(xiàn)，理解這些想法是有幫助的，組件一般應(yīng)具有以下幾個(gè)特征：一個(gè)組件封裝了一個(gè)抽象或者相關(guān)功能集，有一個(gè)清

49、晰和具體的編程接口，它的屬性是組件的用戶(hù)能夠以說(shuō)明的方式來(lái)配置組件，有自我檢測(cè)能用來(lái)發(fā)現(xiàn)組件的接口是什么，當(dāng)實(shí)例化一個(gè)組件的時(shí)候，它保持實(shí)例的狀態(tài)，而且可以通過(guò)借口操縱狀態(tài)，組件通常由類(lèi)、圖標(biāo)、位圖等組成。自定義控件是具有可視特征的組件，它將成為用戶(hù)接口的一部分，并在設(shè)計(jì)窗口中配置。實(shí)際上自定義控件是具有額外責(zé)任的組件。所有的自定義控件都是組件，但反之就不成立了，自定義控件主要有三種類(lèi)型：1.從頭創(chuàng)建的自定義控件。通常是指從System.Windows.Forms.Control派生的控件。2.派生自一個(gè)現(xiàn)有的Windows Form控件的自定義控件。例如，從System.windows.Fo

50、rms.reeView派生的一個(gè)專(zhuān)門(mén)的TreeView。3.由兩個(gè)或多個(gè)Windows Form控件復(fù)合而成的自定義控件。這樣的控件在.NET中被稱(chēng)為用戶(hù)控件，通常由System.Windows.Forms.UserControl派生而來(lái)。對(duì)于本論文所涉及的電流表是一個(gè)圖形組件，圖形組件作為人機(jī)交互的重要渠道，應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)潔友好，使用方便，能夠輕松對(duì)元件進(jìn)行搭配連接等各種操作，具有元件參數(shù)或?qū)傩缘男薷募氨４婀δ?，同時(shí)可以與數(shù)據(jù)庫(kù)等高層應(yīng)用軟件提供數(shù)據(jù)接口。在船舶自動(dòng)化機(jī)艙中涉及的組件比較多，常用的有：開(kāi)關(guān)閥門(mén)、儀表(包括同步表、電壓表、電流表、壓力表等)、各式風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)、時(shí)鐘、溫度計(jì)、滑塊、LED

51、、開(kāi)關(guān)閥門(mén)、趨勢(shì)圖等等。這些控件在信息顯示上必須與實(shí)際儀器和設(shè)備所表達(dá)的信息量完全相同，同時(shí)，在外觀上要有真實(shí)感，符合操作人員的視覺(jué)習(xí)慣。將創(chuàng)建的控件整合成控件庫(kù)，通過(guò)添加引用到開(kāi)發(fā)工程中，可以像常規(guī)控件那樣方便地使用。在使用中，數(shù)據(jù)庫(kù)讀取的數(shù)據(jù)賦給相應(yīng)的控件屬性，就可做到實(shí)時(shí)顯示。3.2 創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的自定義控件在這里用一個(gè)小小的例子來(lái)演示創(chuàng)建自定義控件的全過(guò)程,創(chuàng)建的這個(gè)控件的執(zhí)行操作就是為自己涂上黃色，并輸出“示例控件”。首先，啟動(dòng)VS.NET在菜單上選擇文件/新建/項(xiàng)目。將創(chuàng)建一個(gè)新的C#Windows控件庫(kù)，并選擇相關(guān)選項(xiàng)，為工程命名為示例控件，然后單擊確定，這些操作將生成一個(gè)DLL

52、工程，以及一些為控件定義類(lèi)的基礎(chǔ)代碼。接下來(lái)要添加一個(gè)Paint事件，按F4打開(kāi)屬性窗口，在工具欄中單擊Events按鈕，然后找到外觀一覽，雙擊Paint事件來(lái)為它創(chuàng)建一個(gè)事件處理程序，并做出修改。Paint事件可以自由地使用Microsoft所定義的基本條件。Paint事件可以處理函數(shù)中寫(xiě)繪的圖形代碼，圖形在每一個(gè)繪圖表面事件中將被自動(dòng)重畫(huà)。這樣空間已經(jīng)準(zhǔn)備好，但是還不能夠運(yùn)行它因?yàn)樗鼪](méi)有一個(gè)入口點(diǎn)，它是 DLL而不是一個(gè)EXE，因此需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)EXE工程來(lái)駐留控件。接下來(lái)要編寫(xiě)一個(gè)測(cè)試應(yīng)用程序來(lái)測(cè)試的自定義控件，首先選擇文件/添加新項(xiàng)目/新項(xiàng)目并創(chuàng)建一個(gè)新的C#Windows應(yīng)用程序，把它

53、命名為測(cè)試示例控件，單擊確定，在解決方案資源管理器中，右擊工程測(cè)試示例控件，并選擇設(shè)為啟動(dòng)項(xiàng)目，解決方案資源管理器將以粗體輸出工程名稱(chēng)，并指明它是啟動(dòng)工程?，F(xiàn)在就可以運(yùn)行應(yīng)用程序，如圖3-2-1所示：圖3-2-1 實(shí)例控件主要程序如下所示：圖3-2-2圖3-2-2private void UserControl1_Load(object sender, System.EventArgs e)private void UserControl1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)Graphics g=e.Graph

54、ics;g.FillRectangle(Brushes.Yellow,ClientRectangle);g.DrawString("hello world",Font,Brushes.Black,10,10);第四章 船用同步表的設(shè)計(jì)與繪制過(guò)程4.1 同步表的外觀設(shè)計(jì)的同步表，如下圖4-2-1，在實(shí)際畫(huà)圖過(guò)程中要求同步表的大小可以自由變化并且矢量化，以利于綜合信息顯示界面布局上的靈活性，為了保證整個(gè)控件改變大小時(shí)整個(gè)空間不變形，設(shè)置控件的ResizeRedraw屬性為T(mén)rue。與此同時(shí)調(diào)用縮放變換函數(shù)ScaleTransform,在該函數(shù)內(nèi)部取改變幅度最小的一邊來(lái)計(jì)算縮放比

55、例從而保證圖形不變形。需要注意的是，旋轉(zhuǎn)變換都是建立在縮放平移的基礎(chǔ)上，所以旋轉(zhuǎn)變換前后不能使用ResetTransform()方法，因?yàn)樗鼤?huì)破壞掉先前的縮放平移變換，而應(yīng)該使用Save()和Restore()方法。為此可以用GDI+的新功能變換矩陣的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，下面就用具體的語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)上述要求。4.2 同步表設(shè)計(jì)的相關(guān)源代碼注釋圖4-2-1圖4-2-1：是“SNYC（同步表）”、“ SLOW”、“ FAST”、“S”和“CQJTU（重慶交通大學(xué)）”五個(gè)文本字樣，37個(gè)指示燈和指針的位置分布：g.DrawString("SYNC", font, sb, new PointF(-13, -40);/確定SNYC(同步表）括的位置 g.DrawString("SLOW", font, sb, new PointF(-55, -20);/確定SLOW的位置 g.DrawString("FAST", font, sb, new PointF(30, -20);/確定FAST的位置 g.DrawString("S", font1, sb, new PointF(-8, -10);/確定S的位置 g.DrawString(