货油泵数学模型为了校核液位传感器、减小液位的测量误差，需要得到货油泵的数据模型，利用回归分析法对曲线进行分析。首先利用物理知识来确定函数的形式，然后再根据测量或统计数据最终确定函数的表达式。
船舶浮态模型船舶浮态可由3个浮态参数平均吃水T、横倾角θ和纵倾角ψ来表示，本质上讲求解船舶的浮态问题，即求解船舶这3个浮态参数。
一般装卸货油操作都在静水许可的情况环境中进行，所以本文不考虑风浪影响，只研究船舶所受的二个垂向力：重力和浮力。这样，浮态参数取决于三个独立方程：一个力平衡方程和两个力矩平衡方程，形式中D为浮力，可以用D=γV求得（γ为海水比重，V为排水体积），P为船舶的重力，M为总力矩，Mxz、Mxy、Myz为总力矩M的分量，式中（XG，YG，ZG）为船体重心，（XB，YB，ZB）为浮心坐标。
公式非线性隐式方程组，为了减少计算量，达到实时的目的，利用非线性方程组的求解可转化为求解一个非线性规划的思想，采用文献<6>的方法对模型进行优化。
船体总纵强度模型对于总纵弯曲强度的计算，这里也仅考虑静水状态下的。首先将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁，称为船体梁。然后从整体上进行分析、计算船体梁沿其纵向铅垂面所受的载荷q（x），对q（x）沿纵向积分得到剪力N（x），再次沿纵向积分，即为船体梁所收到的总纵弯矩）（xW。
静水中重力和浮力是引起船体梁总纵弯矩的主要外力，因此，求得船体的重量分布曲线和浮力分布曲线是解决问题的关键。
系统设计油船液货装卸过程需要监测的信号主要有舱室的温度、压力、液位及货油泵状态等参数；需要控制的信号主要有阀门的控制、油泵的控制、惰气发生器的控制，并通过以上数据，利用所得的数学模型计算出船舶的当前状态，系统结构如图（2）所示。
硬件系统设计货油装卸系统的硬件系统由两部分组成：前端数据采样部分由液位传感器、温度传感器、压力传感器、变频器、各种阀及泵等硬件设备组成；后端控制系统由各种智能通信模块、工控机及局域网中的计算机组成。
采用的各种传感器输出信号均符合工业标准，其中为了提高装油的精度，当液位快要到达指定高度时，由变频器控制货油泵流量，用公式（2）间接计算出液位高度，并与传感器测量数据对比。
VB开发的应用程序主要处理由计算机局网传送过来的实验模型数据，并通过“信号/指令服务器”获取的舱室中液面高度，进而计算货油量。再根据各个舱室的货油量及预先建立的空船几何和重量重心模型及建立的数据模型，计算船舶瞬时浮态和稳性，生成实时仿真画面。
组态王程序与VB程序是通过DDE对话的，对话内容是通过application（应用程序名，表示对话双方的名称）、topic（主题，表示被讨论的数据域）、item（项目，表示被讨论的特定数据对象）三个标识名来约定，在组态王与VB中表示方法如所示。本系统要求在组态王界面中发出控制命令，驱动实验模型运行，VB接收数据后，实时显示船舶状态并将结果返回组态王，所以本系统中组态王和VB互为server和client.
标识设置AppcationTopicItem组态王工程名tagnameI/O变量VB程序程序名Form.linktpicForm.item3仿真实例假定实验模型是45000DWT成品油船第16舱室（型深18m），在常温常压下进行自动装货油实验，是工控机上系统控制台，可以监控到装载过程各主要参数及设备的运行状态。
结论随着海运及造船业在我国的快速发展，开发高附加值的船舶自动控制系统是目前急需解决的问题。本文是在研究了液货装卸工艺的基础上，开发了液货自动装卸系统的半实物仿真平台。通过数据交换机制连接了应用程序和实物控制系统，在仿真环境下验证了软件逻辑结构、控制系统硬件体系及整个系统的可靠性。结果表明采用提出的改进方案，可以提高液位测量的精度；整个系统运行稳定，满足液货装卸过程中对船舶状态的监控要求，能达到安全装卸的目的。本文所做的研究和实践对开发出可装备实船的液货装卸系统有重要的参考价值。