模块化多电平换流器快速电磁暂态仿真模型

针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)电磁暂态仿真耗时过长的问题,提出了2种MMC快速仿真模型。通过分析MMC子模块原理,提出将MMC桥臂等效为自定义数值计算模块与受控电压源组合的数值计算详细模型;并在该模型的基础上设计了一种将独立子模块电磁暂态模型和一般子模块数值计算模型结合的混合模型仿真方法,弥补了数值计算模型难以模拟子模块电磁暂态过程的缺陷。为了进一步提高模型的仿真速度,通过简化MMC的电压均衡控制及子模块状态的差异性,建立了数值计算平均值模型。在PSCAD/EMTDC上搭建MMC-HVDC模型,对所提出的快速仿真模型及仿真方法的有效性进行了验证。

基于实时数字仿真器的模块化多电平换流器内部故障混合仿真模型

高电压模块化多电平换流器(MMC)中大量子模块级联给实时仿真带来了极大的挑战。通过对桥臂或换流器进行封装等效可以提高MMC仿真系统的计算效率,但高度封装化的模型给换流器内部故障的仿真造成了困难。相比于离线仿真软件,实时数字仿真器(RTDS)对模型计算速度和效率的要求更高,而且由于不能进行插值,对电力电子器件的模拟较为困难。为了兼顾实时仿真对故障仿真功能和模型计算效率的双重需求,该文采用详细等效和简化等效相结合的混合仿真方法,利用CBuilder工具开发了一种适用于RTDS的具备内部故障仿真功能的MMC桥臂混合仿真模型。该模型避免了不同类型仿真模型间一个步长的延时问题,不仅能够快速仿真大规模MMC系统,还能够模拟多种换流器内部故障。在RTDS中搭建单端MMC系统,验证了所提模型的精确性和有效性。

基于ADAMS抓斗挖泥船吊臂刚柔混合模型动态特性研究

由于吊臂金属结构尺寸较大,其弹性变形对整机动态特性的影响不能忽略,将吊臂视为柔性体,分析吊臂柔性对抓斗挖泥船刚柔混合动态特性的影响;应用ADAMS软件中的柔性梁连接技术,将一个构件离散成若干段刚性构件,这些刚性构件间再用柔性梁连接。最后利用有限元软件MSC.Nas-tran将构件离散成细小的网格,再进行模态分析,从而构建抓斗挖泥船刚柔混合仿真模型,并对模型进行仿真动态特性研究。

器件与电路参数对SET波形影响仿真研究

利用Sentaurus TCAD仿真软件,建立并校准了MOSFET仿真模型。分析了NMOS器件在重离子轰击下产生的SET波形。结果表明,轰击位置在漏极且入射角呈120°时,器件具有最大的峰值电流。通过建立MIX、TCAD、SPICE三种反相器模型并施加重离子轰击,研究了不同模拟方式下电路响应对SET波形的影响,指出了采用双指数电流源在SPICE电路中模拟的不准确性。采用MIX模型探究了器件结构及电路环境对SET波形的影响。结果表明,LET能量、栅极长度、轨电压和负载电容都会对SET波形脉宽及平台电流大小产生显著影响,说明了建立SET模拟波形时须综合考虑这些因素。

电力和信息通讯系统混合仿真方法的研究

经过研究与实践,我们发现混合型的仿真模型可以帮助电力系统和信息通讯系统的融合,这种混合型的仿真模型包括非实时仿真方案和实时仿真方案,具体的内容我们会通过正文进行陈述。电力系统和信息通信系统进行融合的主要问题在于时间域的统一,这一点也是研究的重点问题。

波动制造环境下考虑学习遗忘效应的人员柔性仿真

人员柔性可以为生产系统的人员安排、人机配合带来可配置的灵活性,是生产系统应对波动制造环境的有效途径。为了分析波动环境下人员柔性对于生产系统的影响,提出了考虑学习遗忘效应的人员柔性仿真研究。首先,采用离散事件和智能体混合建模的方法构建了生产系统的仿真模型,给出了模型框架、生产者智能体的行为逻辑和学习—遗忘模型。其次,定义了仿真模型的输入参数,提出了生产周期、系统柔性和团队学习水平等评价指标,设计了仿真对比实验方案。最后,选取某典型离散生产系统进行了人员柔性的仿真研究。仿真结果表明:提高人员柔性将导致团队学习水平的降低以及学习水平稳定性的提升;柔性较低的生产团队在中低水平的波动环境下生产周期更短,而高柔性的生产团队在剧烈的环境波动下生产周期更短;在系统柔性指标上,高柔性生产团队的表现显著优于中低柔性生产团队。

怠速工况下车内结构噪声传递路径分析与控制研究

以控制怠速工况下车内结构噪声为研究目标,采用子结构模态综合法和边界元法建立基于试验仿真数据的传递路径分析模型,分析怠速工况下驾驶员右耳位置20~100Hz频率范围内各路径的激励力及声学灵敏度,计算各路径结构噪声贡献情况。通过对发动机右悬置车身侧支架进行结构改进、提高其1阶固有频率,使怠速工况下目标响应点主要峰值频率最大降幅为3.72d B,整体噪声水平下降2.50d B。