质子交换膜燃料电池热管理系统建模及故障仿真

文章以质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)系统为研究对象,分析系统中各组成部件的工作机理,在MATLAB/Simulink软件中搭建了燃料电池电堆电压、阴极、质子交换膜、阳极以及温度的数学机理模型,同时使用Simulink/Simscape物理建模平台搭建热管理系统的物理模型,将两种模型集成为完整的PEMFC系统仿真模型。在所搭建的热管理系统模型中注入典型故障:散热器风扇故障和冷却液流量不足故障,对各故障模式下的燃料电池性能进行了分析。仿真结果表明:PEMFC系统模型结果与试验结果基本一致,验证了模型的合理性;通过对热管理系统故障进行仿真,可以清楚地了解故障发生的机理,为其故障诊断提供了参考依据。

通用信道编译码算法物理性能快速仿真系统

为实现信道编译码硬件算法物理性能的快速、准确验证,提出一种软硬件协同的通用化信道编译码算法物理性能快速仿真与性能评估系统。PC上位机软件主要实现模拟信源/噪声数据生成、仿真数据后分析、数据/控制指令传输以及与FPGA下位机交互等功能;FPGA下位机通过设计数据调度与系统控制、信道编译码算法架构、加噪信道以及数据统计等单元,构建通用编译码算法验证系统硬件系统架构,支持不同信道编译码算法物理性能的高效、准确验证。以系统当前支持的BCH码、LDPC码、删余卷积码、RS码及其串行级联码的性能仿真为例开展性能测试,性能恶化最大值低于0.4 dB,在10-7误码率统计量级下,仿真时间低于12 s,验证仿真评估系统的准确性、可靠性与有效性。系统采用的通用级联架构还可支持其他信道编译码算法的快速移植与部署,可为信道编译码算法物理性能快速验证提供一种有效的解决方案。

多径信道下无线通信系统性能分析虚拟仿真实验——以“无线通信”课程为例

信道特性直接影响通信的容量和质量。多径是无线信道的重要特性,分析多径特性,对基于多径信道特性进行无线系统性能评估、设计和优化具有重要工程意义。面向通信工程、信息工程专业本科生,文章介绍了多径信道下无线通信系统性能分析虚拟仿真实验的设计思想、主要内容、实施方案和评价方式。教学实践表明,实验有效激发了学生的学习兴趣,明显改善了教学效果,学生的实践能力和工程素养得到了显著提升。

信息化背景下综合设计性虚拟仿真实验评价系统构建

为对综合设计性虚拟仿真实验进行有效的评价建立实验评价系统。研究分析目前已有的在线开放课程评价体系和虚拟仿真实验的系统架构,把多元智能理论和学习结果分类理论应用于虚拟仿真实验评价系统中,构建包括理论知识维度、思维创新维度、实验技能测试维度和情感态度维度等多个维度的综合设计性虚拟仿真实验评价体系。

电动助力转向系统NVH特性数据采集与性能评价

针对汽车电动助力转向系统NVH特性数据存在多点位异步采样误差较大,且选取性能评价依据单一的问题,设计一种二十四通道NVH特性数据同步采集与多角度特性分析系统;采用多个数据采集模块联结、同步动态随机存储器读写、高速串行计算机扩展总线融合的方式,实现二十四通道NVH特性数据的同步精确采集与快速传输;从机械性能与声振特性方面对电动助力转向系统NVH特性进行多角度分析与评价。结果表明,与传统测试方法相比,所提方法可实现多点位同步高精度采样与多角度信号时频域分析,每个通道数据采集速率可达200 kHz/s,时频域分析依据更丰富、更全面。

基于NR的通信感知一体化系统级性能仿真评估

通信感知一体化作为下一代无线通信的关键技术之一,将共享软硬件资源或信息,同时实现感知与通信双功能,满足多样化业务需求。目前,学术界和产业界已对通信感知一体化展开初步研究,但是其主要针对单个通信感知一体化基站的性能分析,没有考虑多小区间的干扰问题。因此,亟需针对现有研究进行系统级仿真性能评估,基于NR标准搭建系统级仿真平台,针对不同的时频域资源分配情况,分析OFDM一体化波形和OTFS一体化波形在通信感知一体化系统中的性能,并给出通信感知一体化网络的部署建议。

模拟仿真技术在10kV继电保护系统性能评估与优化中的应用

阐述通过建立系统模型,分析系统在故障检测、信号传输和操作响应中的问题。利用仿真工具进行性能测试,得到关键指标数据,提出优化措施。通过仿真实验,验证优化方案的有效性,并对优化后的系统进行综合评估,结果表明系统性能明显提升。

电驱动系统的性能评价与发展趋势

电驱动系统作为新能源汽车的主要承载件和传动件,需要满足结构集成化、高传动效率以及高承载能力的要求,其性能将直接影响整车的品质和使用寿命。随着新能源汽车产业化进程的飞速发展,电驱动系统负载强度和运转速度不断提升,导致齿轮啮合冲击下的敲击和啸叫噪声及扭矩波动下的高频电机噪声愈发明显。围绕电驱动传动部件的质量保障问题,当前行业内的研究方向正逐步聚焦于多工况条件下整机及零部件多维度的精细化性能分析领域。为探究电驱动系统性能研究的发展趋势,系统总结了国内相关研究成果,以期为汽车电驱动系统性能评价体系构建提供参考。

某轻卡后视镜系统NVH性能仿真与试验研究

【目的】开发符合国标及行业领先的轻卡外后视镜系统,提升轻卡外后视镜NVH性能。【方法】采用CAE仿真方法和试验测试手段,基于有限元仿真软件HyperWorks和ABAQUS,对某轻卡外后视镜系统基础方案和优化方案进行了CAE模态分析,即开展某轻卡框架式外后视镜系统的CAE模态分析、NVH模态测试、NVH振动性能测试及法规符合性校核。【结果】1)基础方案一阶模态频率与发动机怠速存在共振耦合,通过优化镜体数量和结构,优化方案频率得到提升,解决了发动机怠速激励耦合共振问题。2)NVH试验测试数据与CAE仿真分析结果对标良好,满足国标要求,有效提升了轻卡外后视镜系统的NVH性能。3)优化方案的外后视镜系统NVH振动峰值得到减弱,NVH性能得到提升。【结论】采用优化方案,可以缩短零部件开发周期,降本增效,提升该轻卡车型的产品竞争力。

天然气计量系统性能评价体系建设及实践

针对天然气计量系统性能评价过程中存在的主要问题,建立了天然气计量系统性能评价体系,包括硬件平台搭建、软件平台开发以及相应的方法、程序等标准文件制定。按照该评价体系实现了对计量器具配置、计量管理、流量及温度和压力测量、物性参数测定的评价,以及对相关测量参数、计算参数以及结算的体积量和能量的不确定度评定,经实践证明符合国家相关标准规范的要求。

高效热泵与太阳能联合供热系统的性能优化与评价

文章针对高效热泵与太阳能联合供热系统的性能优化与评价进行了研究。分析了高效热泵和太阳能供热系统的原理与特点,探讨了联合供热系统的优势和适用性。针对该系统进行了性能优化,包括系统参数设计、运行策略优化和能源利用效率提升措施。对系统进行了性能评价,包括热效率评价、经济性评价和环保性评价。结果表明,高效热泵与太阳能联合供热系统具有较高的能源利用效率和经济性,是一种可行的供热解决方案。

液压凿岩系统对岩土介质冲击性能的仿真分析

凿岩机内部结构的变化使得岩石的吸能效率产生巨大差异。以液压凿岩系统为研究对象,考虑入射纵波能量通过此系统冲击岩土介质的过程,基于波动理论分析应力波的传播特性。建立活塞-钎具-岩土系统的动力学模型,并对其进行显式动力学冲击仿真分析,分别施加矩形入射波和指数入射波,探讨不同入射波形加载条件下能量通过液压凿岩系统传输到岩土介质中的效率。结果表明:指数入射波传播通过系统后的透射波能量较大,进而可得指数波加载条件下对岩土介质的凿击深度更大。该研究为液压凿岩机的冲击性能优化奠定了基础。

船舶推进系统中的涡轮机械性能优化与仿真分析

针对船舶推进系统中的涡轮机械,通过建立涡轮机械的数学模型,采用计算流体动力学方法对其进行数值模拟,分析其内部流场特性和性能参数。在此基础上,运用多目标优化算法优化涡轮机械的关键几何参数,提高其效率和可靠性。经仿真验证,优化后的涡轮机械性能得到明显改善,可为船舶推进系统的优化设计提供重要参考。

电力系统状态感知虚拟仿真实验设计

针对传统电力系统状态感知实验中系统建设成本高、操作危险系数大、实验模式单一等问题,开发了电力系统状态感知虚拟仿真实验。具体地,设计了状态感知原理与实验准备模块、智能感知实验操作模块、实验考核和评价模块等实验内容,提出了以目标成果导向为原则的实验评价考核方法,构建了与之相适应的虚拟仿真实验教学方法。实践表明,该虚拟实验突破了传统实验中电气设备高压操作和高危实验环境等限制,延伸了实验教学的时间和空间,有助于培养学生深入开展电力系统状态感知与分析的综合实践能力,提升了电力系统实验教学效果。

基于联合仿真的表贴式永磁游标电机的伺服系统设计

研究了表贴式永磁游标电机的伺服系统,设计电机三环(即电流环、速度环、位置环)结构的伺服控制系统控制器,并分析伺服系统的动、静态性能。利用Maxwell、Simplorer及MATLAB/Simulink软件建立了表贴式永磁游标电机伺服控制系统联合仿真模型,研究了位置环参数对位置跟随系统快速性和准确性的影响。对比分析了电机三环结构伺服控制系统场路耦合仿真与定参数仿真。仿真结果表明,此控制策略可以实现表贴式永磁游标电机精准定位、无超调,且具有良好的快速性和抗干扰性。

平架湿地型履带推土机行走系统转向性能仿真研究

基于RecurDyn软件建立平架湿地型履带推土机多体虚拟样机仿真模型及湿地路面模型,以多体动力学理论和方法为基础,对平架湿地型履带推土机在不同湿度路面、不同工况下的转向过程进行动力学仿真和对比分析。通过研究履带推土机在转向时转向角速度、转向半径等参数对转向性能的影响,为湿地型履带推土机行走系统的设计与优化提供一定的参考。

综合能源系统能效评价方法初探

为合理评价综合能源的整体性能,突出系统低碳高效的核心特征,指导可再生能源安全消纳,提出了一种加权能源利用率评价指标。园区级综合能源系统是综合能源应用中一个典型场景,考虑到系统中的可再生能源具有能量转化效率低的特点,分别采用能效比和一次能源利用率评价可再生能源系统和化石能源系统的性能,再以供能量占比作为权重反映该系统在整个能源系统的相对重要性,计算出园区级综合能源的加权能源利用率。通过算例对比分析了所提指标与传统一次能源利用率和?效率指标的区别,结果表明,该指标的评价结果能够反映系统的可再生能源消纳水平,体现低碳、高效的核心特征,对于指导系统节能降耗具有重要意义。

基于AHP和灰色系统理论的实验课程教学安全性评价机制及解决策略

针对高校实验课程教学缺乏科学安全性评价机制问题,建立基于AHP和灰色系统理论的实验课程教学安全性评价模型。该模型以定量分析为主,定量分析与定性分析相结合,既充分考虑专家丰富经验,又减少人为主观因素影响。运用该模型对机械制造技术基础实验课程教学进行分析,得出影响实验课程教学安全性各项指标关联度及重要度,结合该模型指标与实验课程教学安全关联系数,提出安全性保障策略。结果表明,此方法具有很好的实用性和有效性。

管道站控PLC系统性能实时监测与评价方法

针对油气管道站场控制系统老旧,以及人工巡检控制系统的方式具有延迟性、片面性、模糊性的问题,提出一种把PLC(可编程逻辑控制器)内部数据作为输入,数据描述以及权重分配作为模型数据处理方式,PLC设备实时性能分数作为输出的评价方法,用以直观展现PLC系统实时运行状态。根据某站场提供的数据作为支撑,模拟验证了模型的可行性和可靠性。提出的评价方法具有普遍性的特点,可用于多种类型PLC系统运行时的实时在线监测以及量化评价,以期为站场无人值守智能运行技术发展提供参考。

“互联网+教育”下案例贯穿式《交通系统仿真与评价》教学改革与实践

“互联网+教育”背景下,交通工程专业人才培养对《交通系统仿真与评价》课程教学方法产生了新要求。针对传统交通仿真教学过于理论化和片段化的缺陷,提出采用线上线下混合教学模式、案例贯穿式教学方法和实践考察为主的考核方式。课程改革措施的实践效果表明,学生采用交通仿真工具解决综合复杂的实际交通问题的能力大大提升,学生的创新能力也有所增强。