异步电动机在变化负载状态下联合仿真模型的数值计算

为研究三相异步电机的电磁特性及运行特性,采用Ansys有限元软件的高计算精度,对感应电动机进行联合仿真.建立7.5 kW鼠笼型三相异步电机的Maxwell有限元模型,将有限元模型导入Ansys Simplorer中,建立电路与磁路联合仿真模型,提出一种定子绕组拆分策略,策略解决了Ansys Simplorer中电压源与定子绕组三角形直接相连错误故障的问题.在电机的输出端设定转动惯量,利用状态机特征模块模拟负载转矩的变化情况.基于磁路和等效电路的计算法,对电机变化负载工况的电流、转矩和转速进行分析和计算.基于磁场的计算法,采用二维瞬态交变磁场求解器分析电机变化负载的瞬态电磁场的变化情况.最后,求出气隙磁密的分布,提取谐波幅值的含量,分析谐波对电机的影响,仿真结果对电机控制策略的研究提供思路借鉴.

联合作战仿真模型体系的设计

模型工程 (ME -ModelingEngineering)是我军新一代联合作战仿真系统研究与开发的核心工程。该文从ME的体系结构上研究了这一课题 :界定了模型工程的基本概念 ;给出了模型体系的设计目标、标准与原则 ;提出了模型体系的框架 ;探讨了作战仿真模型军事设计、技术设计的本质 ;归纳了模型设计的方法与模板。该文最后 ,就联合作战模型体系的标准化问题、联合作战模型体系与联合作战仿真系统等进行了探讨。

联合仿真技术在3-RPS并联机构中的实践研究

这里采用机械与控制联合仿真的方法,在ADAMS中创建3-RPS并联机构的动力学模型,并在SIMULINK中建立3-RPS并联机构的控制模型;利用ADAMS/controls模块构成机构联合仿真模型,进行了联合仿真分析。最后通过联合仿真方法对3-RPS并联机构进行了精度分析,提出了提高3-RPS并联机构运行精度的措施。

考虑电流谐波的车用IPMSM振动仿真模型研究

为研究电流谐波对永磁同步电机振动的影响,搭建仿真平台,以一台48槽8极内置式永磁同步电机(IPMSM)为研究对象,分析了两种考虑电机电流谐波的振动仿真模型的异同。理论分析了引入电流谐波的永磁同步电机振动源,建立基于MATLAB-ANSYS的联合仿真模型和实测电流-ANSYS多物理场模型,并通过有限元法计算两种仿真模型的电磁激振力和振动加速度频谱,用振动实验验证了两种模型的有效性。

基于SIMPACK和ANSYS联合仿真的胶粘道砟过渡段动力学特性研究

为了研究胶粘道砟过渡段动力学特性,基于SIMPACK和ANSYS联合仿真,建立将无砟轨道、胶粘道砟、有砟轨道三种不同轨道结构连接起来的完整过渡区段,组成车辆-轨道下部基础空间耦合分析模型,对胶粘道砟过渡段的动力学特性进行系统研究,并探讨速度的影响。结果表明:胶粘道砟过渡段能够使轨道刚度平顺过渡,但列车从无砟轨道运行到胶粘道砟过渡段时加速度仍会剧烈变化,所以建议在靠近胶粘道砟过渡段的无砟轨道采用具有一定减振作用的扣件。

船舶能效营运指数预测的建模及仿真分析

为了研究船舶能量消耗的组成和EEOI的预测问题,以主机油耗作为研究重点,建立了船舶能效营运指数(ehip energy efficiency operational indicator,EEOI)分析预测仿真模型。建立了推进系统-船体运动-环境的联合数学模型,对船舶运动及推进系统状态进行迭代计算。采用欧洲中期天气预报中心(European Centre for MediumRange Weather Forecasts,ECMWF)的气象数据,结合目标船的设计、实验参数及航线进行了仿真。根据对目标船在不同转速、不同航线的EEOI进行仿真,结果表明:不同主机转速对推进系统的能量消耗组成有显著影响。模型能够对不同转速的时间及EEOI进行预测,为航速设计提供依据;同时还能对不同航线的EEOI进行对比,为基于能效的航线优化提供了研究基础。

采煤机自动调高系统的模糊PID控制仿真

针对采煤机自动调高控制系统的控制性能问题,提出采用模糊控制器与PID控制器相结合的方法,建立电液比例控制系统的数学模型,在MATLAB和AMESim环境下建立其控制系统及液压系统联合仿真模型并进行仿真分析.研究结果表明:采用模糊PID控制的调高系统在快速性、稳定性、抗干扰能力等方面均有明显提高,所以采用模糊PID控制对采煤机进行自动调高更为合适.

车用无刷直流电机启动过程策略及仿真

对于无位置传感器无刷直流电机(Brushless DC Motor,BDCM)的启动控制而言,其核心在于观测或估计电机定子绕组电感参数,并根据其与转子的位置关系来实现电机的正确启动。首先简要介绍电感法原理,并分析电感参数随转子位置变化的规律,然后制定基于电感变化规律的脉冲注入法控制策略,最后建立了一种基于Matlab/Simulink,Ansoft Simplorer和Ansoft Maxwell的多软件联合仿真模型,对提出的控制策略进行仿真验证,仿真结果准确可靠。

基于实测载荷的动车组吊挂螺栓服役寿命评估

针对动车组修程修制优化需求,本文提出了一种基于实测载荷和疲劳仿真的动车组吊挂设备螺栓服役寿命评估方法。以客室空调为典型设备开展了实车长期跟踪试验,利用雨流统计法获取不同里程下振动载荷谱,计算运营时间内不同加速度等级下的日均频次;构建Ansys-nCode循环寿命联合仿真模型,获取不同加速度等级下的疲劳寿命;针对不同加速度等级下的日均频次与疲劳寿命,基于Miner线性累积损伤理论,实现了螺栓的服役寿命评估。本文提出的模型和方法为吊挂设备螺栓的修程修制优化提供了指导意见。

基于Ansoft的异步电动机仿真方法研究

采用Ansoft/Maxwell 2D和Ansoft/Simplorer软件,对异步电动机联合仿真的方法进行了研究。在Maxwell 2D中根据电机结构参数,建立电机有限元模型,将该模型导入Simplorer软件,在Simplorer环境下给模型施加电源及相应负载,建立系统联合仿真模型。利用该系统模型对电机的起动及突加突卸负载工况进行仿真,并与传统电气参数电机模型进行对比。结果表明:联合仿真模型不仅较电气参数模型具有更高的仿真精度,同时在仿真过程中,还可以通过Maxwell 2D对电机内部磁场随不同工况的变化进行分析。

可变截面涡轮增压瞬态性能仿真研究

为研究可变截面涡轮喷嘴开度对发动机的性能影响,建立GT-power和MATLB/Simulink联合仿真模型。采用GT-power软件建立的TBD234V12可变截面涡轮增压柴油机仿真模型研究发动机稳态性能,联合MATLB/Simulink软件建立的可变截面涡轮增压柴油机控制模型,对发动机瞬态性能进行仿真计算。结果表明:在发动机瞬态工况下,可变截面涡轮增压系统可以明显改善常规增压柴油机的动力性、经济性和动态响应特性,并且有效降低增压柴油机的时滞性,涡轮迟滞时间的降幅约为30%。

红外制冷机驱动系统的电磁干扰滤波器设计与仿真

完成了红外制冷机驱动系统滤波器的设计与仿真。针对系统关键器件的特性,采用合理算法建立精确的联合仿真模型。并借助联合仿真模型提取分析了系统的干扰机理。基于阻抗失配理论分析了不同滤波器拓扑的插入损耗与源和负载阻抗间的关系。最终提出了一套基于干扰机理的传导干扰滤波器设计及优化方法,该方法有效地优化了滤波器的性能,并降低了设计冗余。通过实验验证了该方法的准确性与可行性。

风电机组低电压穿越过程机械载荷特性研究

分析电网电压跌落引起风电机组各主要结构部件机械载荷变化的应力传递过程,通过建立风电机组电气-机械联合仿真模型,仿真研究低电压穿越过程对机械载荷特性的影响。基于低电压穿越期间载荷测试数据,分析低电压穿越期间塔筒机械载荷及其疲劳损伤情况。研究结果表明,低电压穿越过程对风电机组机械载荷特性具有重要影响,尤其是当风力发电机组不具备低电压穿越能力而导致风电机组脱网时。

牵引回流对计轴设备的影响分析

计轴器作为列车占用轨道区段的重要检测设备,其工作性能对铁路安全运营有着重要影响。根据计轴器的尺寸及结构在Ansoft Maxwell中建立三维模型并进行有限元分析,研究计轴器周围磁场的分布以及车轮对其工作状态的影响。在Simulnk中建立AT式牵引供电系统、CRH2型动车组仿真模型,并基于Simplorer平台对牵引供电系统的Simulink模型及计轴器的三维Maxwell模型进行联合仿真,分析牵引回流对计轴器的影响。该联合仿真模型能够为现场案例分析、计轴器抗干扰优化设计提供理论依据。

盘式永磁同步发电机的设计及输出特性分析

盘式永磁同步发电机以其特殊的结构,优越的性能特点被广泛地应用于小型垂直轴风力发电系统中。介绍了盘式永磁同步发电机的结构及工作原理,初步设计了一台300 W的无铁心盘式永磁同步发电机,利用Maxwell软件建立电机与负载电路联合仿真模型,并对其进行静态与瞬态仿真,研究空载与负载状态下的电机性能,探讨电机经三相不可控整流桥接直流负载时的性能变化,为下一步优化设计方案提供了理论基础。

横向互联空气悬架客车的平顺性和操稳性研究

为研究横向互联空气悬架对车辆行驶平顺性和操纵稳定性的影响,建立横向互联空气弹簧的Simulink仿真模型,将弹簧力引入到使用ADAMS软件建立的某型客车的多体动力学模型,将两者整合为横向互联空气悬架客车的联合仿真模型,并通过实车试验验证了仿真模型的准确性。利用仿真模型,分别对横向互联空气悬架客车和非互联空气悬架客车进行平顺性和操纵稳定性研究。研究结果显示,在随机路面输入仿真工况下,与非互联空气悬架客车相比,横向互联空气悬架客车的车身质心处加权加速度均方根值改善约37.36%,表明横向互联空气悬架可有效地缓和路面激励造成的车辆振动,改善车辆的行驶平顺性;在稳态回转仿真工况下,相对于非互联空气悬架车辆,横向互联空气悬架客车的车身侧倾角增加约6.80%,车身侧倾度的评价计分结果也低于非互联空气悬架客车,表明横向互联空气悬架导致车辆在转弯过程中的侧倾稳定性较差,车辆的操纵稳定性受到不良影响;由横向互联空气悬架客车的操纵稳定性与行驶平顺性研究结果发现,横向互联空气悬架车辆的操纵稳定性与行驶平顺性存在矛盾,因此需要制定合理的控制策略,根据行驶工况实时对互联状态做出调整,以期在保障车辆操纵稳定性的同时,提升车辆的行驶平顺性。

基于CANoe的SCR添蓝计量泵控制系统测试技术研究

为检验所设计的SCR系统添蓝计量泵控制策略是否正确和CAN总线通讯是否正常,建立了基于CANoe和Simulink的联合仿真模型。利用联合仿真模型进行了包含计量泵节点的仿真分析和OBD诊断仿真分析,验证了计量泵控制策略和CAN总线通讯的正确性,并根据仿真结果完善了计量泵驱动程序和CAN通讯程序的设计。

牵引供电系统建模及其对电网谐波的影响

利用Matlab/Simulink仿真软件,搭建了AT牵引供电系统的车-网联合仿真模型,并多角度分析其对电网谐波的影响.首先建立了考虑阻抗和导纳影响的牵引网集中参数模型,在此基础上搭建了全并联AT牵引供电系统仿真模型,之后将搭建的SS9型、CRH2型牵引负荷仿真模型连接在AT供电系统模型中.利用该车-网联合模型,仿真分析牵引负荷在不同位置、数量及型号下电网的谐波电流、电压的总畸变率.仿真结果表明该模型能更精确得反映牵引供电系统对电网谐波影响的实际情况.

近海废弃物打捞装置流场分析与优化研究

针对近海废弃物打捞装置吸取效率低下的问题,研究了不同航速、不同吸取口水下深度对吸取单元吸取速度及吸取压力的影响。采用SolidWorks三维软件,建立了近海废弃物打捞装置吸取单元吸取口数值计算模型,并基于Workbench-Fluent模块,对吸取单元内部流场进行了数值模拟仿真分析;基于Kriging近似模型,建立了吸取口工况参数与吸取速度、吸取压力之间的映射关系;最后,联合NSGA-Ⅱ算法对吸取口进行了多目标优化,寻求了打捞装置的最佳工况参数。研究结果表明:随着航速的增大,吸取单元的吸取速度和吸取压力增大;吸取口的水下深度由50 mm增加到150 mm的过程中,吸取单元的吸取速度和吸取压力随之增大;当航速v=9.79 m/s,吸取口水下深度h=102 mm时,吸取单元的吸取速度提高12.3%,吸取压力提高13.2%,打捞装置工作效率提高明显。

高速铁路贯通供电系统及其谐波特性研究

针对电气化铁道牵引供电系统存在的负序、谐波、无功及机车过电分相问题,提出了新型的基于三,单相交直交变换器的贯通供电系统,与同相供电系统相比,能彻底取消电分相,实现电气化铁路内部的同相联网,消除或大大减轻对电力系统的电能质量影响。在贯通供电系统下,本文建立了牵引网-机车联合仿真模型,验证了方案的可行性,并分析了CRH5动车组的谐波特性,为抑制牵引网谐波电流放大,避免车网系统谐波谐振提供了理论依据。