考虑原动机调速特性的中压直流发电机组动态仿真模型

鉴于原动机调速特性对舰船中压直流(MVDC)发电机组运行影响的重要性,该文基于十二相同步发电机及其三相交流励磁机数学模型提出MVDC发电机组动态建模方法,以解决多相整流发电机及其励磁系统难以考虑原动机动态调速特性的难题。以某型燃气轮机整流发电机组动态仿真模型为基础,建立了频率不同的十二相同步发电机与三相交流励磁机组合模型,阐述原动机调速与发电机励磁调压相互耦合的计算流程。实测与仿真结果表明,该型燃气轮机发电机组在突加20%负载工况时转速跌落较大,且转速恢复过程需约20 s,但MVDC发电机组通过调节励磁系统可在1 s内使直流母线电压恢复稳定,从而为负载提供稳定直流功率输出。在校准仿真模型的基础上,通过系统分析突加不同比例负载时的转速、燃油流量、励磁电流、输出电压等性能参数变化规律,获取了燃发机组允许突加负载上限约为30%的运行边界认知,为MVDC发电机组励磁系统设计以及如何预留充足的短时强励能力提供了理论支撑。

异步电机无速度传感器变频调速系统设计及仿真实验分析

异步电机无速度传感器变频调速系统主要包括坐标变换模块、空间矢量脉宽调制模块、电流PI调节器、速度PI调节器、转子速度估算模块以及磁链观测模块。研究过程中针对以上各个模块的功能、特点提出设计方案,并利用MATLAB软件对设计结果进行了仿真实验。结果表明:该系统能够达到设计预期,转速估算的误差仅为2r/min,足以满足工程化应用。

基于神经网络非线性模型的开关磁阻电机调速系统动态仿真

实现开关磁阻电机调速系统(SRD)的准确动态仿真是进行系统参数优化、控制策略研究的重要依据。本文在以实测开关磁阻电机(SRM)准确特性曲线为样本数据,并基于BP神经网络建立SRM非线性模型的基础上,构建了Matlab环境下SRD系统的整体动态仿真模型。通过仿真揭示了SRD系统的稳态、动态运行特性,实现了系统性能的准确分析,为设计SRD系统高性能控制提供了理论依据。经与实测电流、转速波形对比,验证了本文提出的SRD动态仿真方法的有效性。

蓄电池电机车变频调速控制系统的设计及仿真

以蓄电池电机车调速控制系统为研究对象,对矿用蓄电池电机车的总体方案、系统的硬件及软件进行了设计优化,并经由仿真模拟验证了该系统的可靠性,对于提高蓄电池电机车的运行效率以及智能化程度都有重要的意义。

基于Simulink的无刷直流电机双闭环调速系统仿真研究

针对无刷直流电机转速电流双闭环调速系统的特性,在详细分析无刷直流电机数学模型和有感无刷电机换相控制逻辑的基础上,利用MATLAB/Simulink仿真平台搭建了无刷直流电机调速系统仿真模型,并进行了仿真研究。仿真结果与理论分析一致,验证了该模型准确可靠。

“自动控制系统”课程中基于Simulink仿真的教学研究

“自动控制系统”课程是自动化、电气工程等工科专业一门重要的高年级专业课,具有知识面宽、综合性高和实践性强的特点。“自动控制系统”课程以Simulink为仿真工具的教学研究,引入运动控制技术的前沿知识和应用案例,搭建Simulink仿真模型,通过课下分组、课下学习、课上汇报的方式将课堂主动权归还给学生,引导学生自主学习,以此来提高课堂学习效率,弥补传统教育模式存在的不足。通过分析仿真案例将方法具体化、实操化。旨在推进现代信息技术与教育教学的深度融合,以激发学生学习的积极性和主动性,加强学生将理论知识应用到工程实践的能力。

一种多模型融合的风电系统永磁同步发电机数字孪生建模方法

针对当前风电系统永磁同步发电机(PMSG)建模技术存在设备内部参数理想化和系统耦合单一化的不足,无法满足数字孪生技术对设备虚拟模型要求的问题,提出一种面向数字孪生的风电系统永磁同步发电机建模方法。首先,依据实体样机参数,构建2 MW PMSG本体及电磁模型。之后为实现系统对PMSG的控制,基于联合仿真技术利用数字孪生建模平台搭建风电系统PMSG控制电路,实现多系统耦合仿真建模;在此基础上,充分考虑电机传热散热特性等影响,对PMSG热模型进行了构建与计算,并针对温度场计算流程复杂,不具备实时性等问题,引入一种改进的粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)代理模型方法对热模型进行降阶处理并集成;最终完成了基于多模型融合的PMSG数字孪生虚拟模型建模,并采用实体风机运行数据进行验证与测试,结果表明该模型可以有效地反映PMSG真实运行特性。

基于MATLAB/SIMULINK的交流电机调速系统建模与仿真

根据直接转矩控制原理，利用 ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ软件构造了一个交流电机调速系统，该系统能够很好地模拟真实系统，实现高效的调速系统设计。仿真结果证明了该方法的有效性。

交流发电机整流系统传导电磁干扰的时域模型与仿真分析

该文针对交流发电机整流系统的传导电磁干扰进行时域仿真研究。对一实际系统进行了实验测试,基于传导EMI产生机理的分析,建立了可对系统传导EMI进行仿真研究的时域模型,并且考虑了系统中高频段不可忽视的寄生参数的影响。通过把每相绕组分成数阶相同的p 型电路来描述电机绕组的分布寄生参数,给出了提取电机高频模型中分布参数的一种方法。把系统简化为由主要寄生参数组成的谐振电路,利用MATLAB软件对实际系统的传导 电磁干扰进行时域仿真研究,通过实验和仿真结果的对比验证了模型的正确性。

联合收获机脱粒系统动力学模型及调速控制仿真与试验

针对目前联合收获机脱粒调速控制系统仿真设计中所采用的功耗模型的建立仅考虑了单个滚筒的运动状态,并没有考虑到其他工作部件运动对脱粒滚筒转速变化的影响,以及脱出物中杂余含量的影响,因此有必要对联合收获机脱粒系统动力学模型做进一步的研究。该文以XG610型联合收获机为例,在对运动机构进行较为全面的动力学分析和脱粒分离试验数据的基础上,建立了脱粒系统动力学模型,并与模糊逻辑控制器相结合构建了调速控制系统仿真模型。计算机仿真结果显示,当作物密度由0.95增加到1.09 kg/m2,喂入量增加约15%时,调速系统能够在5 s内做出有效调节,避免滚筒出现过载或堵塞现象。田间试验记录数据也验证了当喂入量增加约15%时,前进速度与滚筒转速在5 s内均能有效调节至稳定状态,总体变化趋势与仿真结果相符,验证了所建立的脱粒系统动力学模型的合理性与可行性。该研究为脱粒调速控制系统的仿真设计及后续控制算法的优化提供了参考。

应用于电力系统仿真计算的燃气轮机调速系统模型

在对燃气轮机调速系统模型进行理论研究和对国内主流燃气轮机调速系统实际特性进行试验研究的基础上,开展了现有电力系统仿真软件的适用性分析。分析结果发现,现有仿真模型不能代表目前国内主流燃气轮机的调频特性。进一步开展了燃气轮机调速系统建模研究,建立了适用于国内主流燃气轮机调速系统的仿真模型,仿真计算结果与试验结果对比表明该模型能够模拟燃气轮机的实际调频作用。随着国内大批燃气轮机的投入运行,采用该模型进行电力系统仿真计算将能够模拟电力系统的真实系统动态特征,对解决目前国内电力系统安全所面临的问题具有重要意义。

水轮机智能调速系统数学模型仿真及参数辨识

为建立与电网稳定计算有关的水轮机调速系统数学模型及模型参数测量辨识,提出一种基于自适应人工鱼群-神经网络技术并适用于水轮机调速系统控制的新技术,建立智能调速系统数学模型,使之符合实际调节及微机优化控制。分析了该模型组成部分的传递函数,提出采用自适应人工鱼群算法来弥补人工鱼群和神经网络算法的不足,阐述了自适应人工鱼群算法-神经网络优化器的算法。给出了自适应人工鱼群优化算法参数辨识算法设计和实现步骤。利用Matlab和自适应人工鱼群算法进行模型参数辨识,对一次调频和二次调节试验过程进行仿真并与实测对比。结果表明,仿真值与实测值相当接近,所研制的自适应人工鱼群-神经网络优化器,达到了优化PID调节器控制输出量的目标;所建立的调速系统数学模型真实地反映调速系统在机组并网工况下的调节特性,说明该方法原理正确,可用于优化控制。

变频器-无刷双馈电机调速系统的仿真研究

根据克朗的张量电网络理论,建立了变频器-无刷双馈电机调速系统的数字仿真模型,该模型通过二次网络变换,可自动处理由开关元件组成的时变拓扑结构网络,并通过与无刷双馈电机方程的耦合,建立了系统的统一状态方程,实现了变频器—无刷双馈电机调速系统的快速仿真。

六相感应电机调速系统的建模和仿真研究

提出了一种新颖的六相感应电机调速系统的仿真模型。采用广义两轴正交实变换建立了静止坐标系下的六相感应电机的数学模型,给出其在Matlab/Simulink下仿真模型。研究了利用开关函数概念构成实用的六相电压源逆变器仿真模型的设计思想,给出采用Matlab/Simulink实现的具体步骤。整个调速系统模型简洁、方便,解决了仿真模型的收敛性问题,减少了计算时间。仿真结果表明该模型的有效性,为研究不同控制策略下系统的动态性能仿真奠定基础,并极易扩展到任意相交流电机调速系统的建模和仿真研究中。

两电机调速系统的神经网络逆无模型自适应鲁棒解耦控制

为了解决非线性强耦合的多输入/输出的两电机调速系统存在较大负载扰动的问题,提出一种基于神经网络逆(neural network inverse,NNI)的鲁棒解耦控制策略。首先,根据逆系统理论,分析系统的可逆性,利用神经网络逼近原系统逆模型,将强耦合的两电机非线性系统线性化解耦为一伪线性复合系统。其次,针对两电机调速系统中负载扰动的问题,根据动态线性化理论,设计无模型自适应(model-freeadaptive,MFA)补偿控制器;将MFA补偿控制器与伪线性化复合系统相结合,以提高神经网络逆控制的两电机调速系统在负载扰动下的抗扰性能。基于Matlab/Simulink和PLC实验平台进行仿真和实验。实验结果表明:基于神经网络逆系统的MFA鲁棒控制策略不仅能很好地实现两电机转速与张力的解耦,还对负载扰动具有很强的抗扰性能。

用张量法仿真变频器—异步电机调速系统

根据克朗的张量电网络理论，建立了变频器—异步电机调速系统的数字仿真模型。该模型通过网络的二次变换，可自动处理由开关元件组成的时变拓扑网络，并通过与异步电机方程耦合，建立了系统的统一状态方程。本文把该模型应用于一仿真实例分析，仿真结果与实际结果吻合较好。

基于MATLAB/SIMULINK交流电机调速系统的建模与仿真

利用MATLAB/SIMULINK构造交流电机调速系统仿真模型,仿真系统采用易扩展的模块化设计,并增设观察器、观察参数变化对系统的影响,该方法模型简单,可在线改变所有参数,并能方便地验证各种调速方案,据此选出高效的高速设计方案。

装甲车辆柴油机调速系统的仿真模型

发展了一个装甲车辆柴油机调速系统的仿真模型。将发动机任一工况下调速器齿杆位置与油门开度和转速联系起来 ,建立了调速系统静力学和动力学方程 ;动力学方程用 2个一阶微分方程表示。引入连续性函数 sigmoid函数代替非连续性函数 sign函数 ,从而能够方便地应用数值积分方法求解动力学方程 ,并且避免了计算结果的小范围振荡。对一台装甲车辆柴油机调速系统的仿真实例显示 。

开关磁阻电机稳态特性的等效磁网络模型分析方法Ⅱ.系统仿真

根据上文所建立的数学模型，结合系统的驱动模式，对电机在角度位置控制方式下的稳态运行特性进行了仿真分析。首次研究了开关磁阻电机中系统磁场储能的变化对电机动态转矩的影响，发现稳态运行时开关磁阻电机中电磁转矩的脉动主要不是由电机磁场储能的变化引起的，而是由输入电机的电磁功率的脉动引起的。本文计算结果与实验结果非常接近，证明所建立的模型是正确的。

多电机共直流母线混杂系统模型及其仿真

在工业生产中,为了节约能源,多台电机共用直流母线的交流传动系统被广泛采用。针对系统复杂难以建模问题,首先构造多电机共直流母线系统的广义模型;然后引入混杂系统理论,建立基于切换系统的电网整流器模型,将离散事件的活动周期图建模方法推广至混杂系统建立多电机子系统的活动周期图模型,从而得到系统整体模型,实验结果验证了所建模型的合理性。该模型为更好的开展多电机共直流母线系统的研究提供仿真平台,为系统方案的设计提供依据。