直流电动机开环调速系统的Matlab建模与仿真研究

构建了直流电动机开环调速系统的Matlab仿真模型,用Simulink对该系统的空载启动、突加负载等工况进行了仿真。对电枢两端电压波形、转速变化过程、转矩变化曲线、转矩-转速特性曲线进行了分析,为直流电动机开环调速系统的设计提供了理论依据。

对转永磁同步推进电机的Matlab建模与仿真

文章探讨了对转永磁同步推进电机的结构和工作原理,推导了电机的数学模型和电磁关系。利用Matlab/Simulink软件建立了对转永磁同步电机的仿真模型,详述了模型的实现过程,提出了扰动下的双转子转速跟随方案,并进行了仿真。仿真结果与理论分析相吻合,验证了模型的有效性。模型的建立,为对转永磁同步电机优化设计和控制策略提供了依据。

锁定放大器的MATLAB建模与仿真

锁定放大器能够检测淹没在强噪声背景下的微弱信号,是现代科学技术中必不可少的仪器。MATLAB是高效的大型科学计算软件。采用MATLAB的SIMULINK工具箱对锁定放大器进行了建模和仿真,并对仿真计算结果进行了分析。

环向磁场脉冲电源的MATLAB建模与仿真

介绍了中国环流器2号A(HL-2A)装置中环向磁场线圈脉冲供电系统,基于MATLAB/Simulink和一些等效方法建立起包括80MVA六相交流飞轮发电机及其励磁系统与其它部件的环向磁场线圈脉冲供电系统仿真模型,仿真结果与实验结果基本相互吻合。

直接转矩控制系统的Matlab建模与仿真

为解决传统的对控制系统建模方法复杂的问题,给出一种基于Simulink/Power System Blocks的异步电机空间矢量脉宽调制直接转矩控制系统的建模方法。采用结构化和模块化的设计方法,利用Simulink和PSB,建立了异步电机直接转矩控制变频调速系统的仿真模型。详细介绍了各子模块的组成、功能及构造方法。该仿真模型可以真实地模拟实际系统,实现简单,便于修改。仿真和理论分析的结果一致,验证了该建模方法的可行性和有效性。

Fuzzy-PID控制的Matlab建模与仿真

利用Matlab(Simulink)对Fuzzy-PID控制器进行建模和仿真。仿真图与单独PID控制器的仿真图进行比较,表明该控制器的动态响应和稳态响应都比较理想,从而改善了操纵性能和提高了控制器的鲁棒性。

背靠背HVDC系统的MATLAB建模与仿真

基于背靠背型柔性直流输电的连续时间状态空间模型,推导出dq0坐标下的系统模型,实现了有功与无功的解耦控制、直流电压以及无功的独立控制,并在MATLAB/Simulink环境下进行了数字仿真,灵活地实现了潮流的控制,结果验证了数学模型的正确性及控制策略的有效性。为进一步研究轻型直流输电系统的物理模型奠定了理论基础。

鼠笼异步电机Matlab建模与仿真

将鼠笼异步电机在按转子磁链定向的同步旋转坐标系下的数学模型拆解为坐标变换模块、电流计算模块、磁链计算模块、电磁转矩计算模块、同步旋转速度计算模块和转子转速计算模块,利用Matlab/Simulink软件实现各模块的仿真计算,构建出一种实用的异步电机仿真模型,并通过实例仿真验证了该建模方法的正确性。

交流电网幅值检测系统的MATLAB建模与仿真

根据UPS交流电网幅值检测系统的原理,利用MTALAB的SIMULINK模块构建了系统模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明,系统模型能实时得到输出信号的幅值图,迅速捕捉电网异常信号,并由UPS快速进行市电备用电源切换,维持系统设备的正常运行,为UPS在精密仪器设备供电保障中的应用提供了可靠的理论依据。

光热驱动的膜分离生物甲烷制氢过程建模与仿真分析

光热驱动的甲烷重整制氢技术,是将太阳能转化为燃料的主要技术路径之一。引入聚光集热技术,可实现太阳能的全光谱利用,有效提高太阳能到燃料化学能的转化效率,同时显著降低系统能耗及碳排放。将多孔碳化硅吸热体和La_(1-x)Sr_(x)Co_(1-y)Fe_(y)O_(3-δ)钙钛矿透氧膜结合,提出一种光热驱动的膜反应制氢的设计思路,实现了连续、高效的制氢过程。完成了该反应过程的概念设计,建立考虑辐射-传热-膜分离-反应的数值模型并进行仿真模拟;重点评估了膜表面的温度均匀性,并分析温度对膜内反应及出口产物的影响规律。结果表明,该模型可以有效精准描述概念设计过程。研究成果可为光热驱动的高温膜反应器设计和放大提供理论依据以及初步设计方法。

射频异构集成微系统多层级协同仿真建模与PDK技术综述

作为后摩尔技术的可选路径之一,基于异构集成工艺实现的集成微系统具有高集成度、低成本、高性能等优点,引起学术界和工业界的广泛关注。异构集成微系统设计是以系统为中心的多层级协同设计,对传统以晶体管为中心的设计方法和设计流程带来新的挑战,同时对设计环境的开发带来新的要求。本文对射频集成微系统设计中所需的基础器件/结构建模方法、多工艺混合工艺设计套件(Process Design Kit,PDK)技术、以及电路-模块-系统多层级协同仿真等技术最新进展进行综述。

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。

晶闸管强迫换流虚拟仿真实验建模与分析

针对120°导电型逆变器中晶闸管的强迫换流过程复杂,传统硬件实验无法完成测试的现状,研究了晶闸管强迫换流虚拟仿真实验的建模方法。该方法利用Simulink工具箱搭建晶闸管三相桥式串联二极管式电流型逆变器实验模型,仿真分析了交流电动机反电动势和漏阻抗对换流过程产生的影响、换流二极管的临界导通条件和换流电容的充放电过程,测试了反电动势负载条件下三相全桥电流型逆变器的谐波影响。仿真结果表明,该模型能够直观和真实地反映逆变器中晶闸管的强迫换流过程,提供了有效的虚拟仿真实验教学资源。

数模—动模混合仿真系统的接口建模与稳定性分析

为满足现代电力系统实时仿真的发展需求,数模-动模混合仿真系统结合实时数字仿真和物理动态模拟仿真的优点,成为现代电力系统研究的重要仿真方法。接口系统是混合仿真系统设计中的核心与难点。为了深入分析混合仿真系统的稳定性,对接口系统各个组成环节进行建模得到系统开环传递函数,分别根据劳斯判据和奈奎斯特判据研究开环传递函数中不同参数对系统稳定性的影响。理论推导表明接口系统中滤波器截止频率、接口延时和阻抗模拟比对系统的稳定性影响较大,并通过所搭建的混合仿真系统进行实验,实验结果表明不同参数对系统的稳定性影响与理论推导一致。

适应并离网模式切换的DFIG电磁暂态仿真建模

目前,常用的商业仿真软件中的双馈式感应发电机(double-fed Induction Generator,DFIG)模型通常不支持离网运行模式,难以实现风力发电系统由离网到并网的全过程电磁暂态仿真,对电力系统仿真分析工作带来极大不便。研究适应并离网模式切换的DFIG电磁暂态仿真建模方法。基于模块化思想分别对风力机、异步电机、变流器以及断路器进行建模,在系统组装形成DFIG风力发电系统电磁暂态仿真模型。提出了适应并离网模式切换的DFIG受控源等效电路模型和离散时间域实现方法,通过设计状态变量矩阵元素的截取和扩充算法实现了模型在并离网模式下的无缝衔接。在MATLAB/Simulink中搭建DFIG发电系统模型对所提方法和模型进行验证,仿真结果表明,所提建模方法能够很好地支持DFIG离网运行模式,实现DFIG由离网到并网的全过程电磁暂态仿真。

船用柴油机均值模型建模及仿真研究

柴油机模型的研究是探究柴油机性能、实现虚拟仿真的基础,可缩短仿真计算时间、有效节约柴油机开发成本。本文以RK270柴油机为研究对象,使用GT-POWER软件建立稳态性能仿真模型,在此基础上,采用仿真精度高、计算速度快的平均值法,以C++语言建立柴油机平均值模型,并归纳通用的平均值模型建模标定校核流程;提出二元响应拟合的方法,解决了涡轮增压器特性参数处理困难的问题,并借助数学工具,获得了压气机主要工作区域内拟合精度较高的模型。完成模型开发后,分析了8组工况下的仿真结果,通过误差分析,验证了模型的准确性,丰富完善了柴油机建模理论和方法,可应用于实时控制模型的动态仿真或者实现与船舶动力系统的交互。

基于可控移相器合环装置的配电网建模与仿真研究

随着产业升级和人民生活水平的不断提高,电力用户对供电可靠性要求越来越高,配电网合环不停电转供成为研究热点。但随着负荷的增加,电网在实际运行中较难满足合环条件,有必要研究新的合环控制装置技术。提出了一种基于可控移相器(Thyristor Controlled Phase Shifting Transformer,TCPST)的灵活控制装置,能满足合环线路两侧电压幅值、相位差较大时的合环转供需求。首先分析了可控移相器合环控制装置的拓扑的结构和工作原理。在此基础上,推导了幅相可控移相器的数学模型。最后基于10 kV配电网合环应用场景,在PSCAD环境中进行了仿真,验证了所提出的可控移相器合环控制装置的正确性和有效性。

基于虚拟现实的虚拟仿真建模及渲染技术

虚拟现实技术能够创造出逼真的虚拟环境,为能够更加快速地建立模型,该文结合相关工具和Unity3D平台开发仿真建模及渲染技术。通过工具收集真实地形的数据,然后进行相关的数据处理并生成数据集合。通过使用Unity3D中地形工具进行数据读取和快速制作三维场景模型,为提高模型的渲染逼真度使用高清渲染管线对场景模型进行光照等渲染处理。通过对该技术的研究,该技术能够使三维场景的逼真度提高及渲染程度非常好,模型细节也能观察,同时该技术也能被运用到毁伤评估仿真、虚拟训练等方面。

基于AMESim的新型变排量机油泵建模与仿真研究

以一种新型叶片柱塞复合形式的二级变量叶片泵为研究对象,其主要特点是将叶片顶端嵌入到定子中,转子、叶片、定子同时转动,减小了高速时的叶片冲击。推导叶片柱塞复合作用下泵的瞬时流量特性公式。基于AMESim仿真平台搭建比例电磁阀、瞬时流量、变量机构模型,并对二级变量叶片泵特性进行仿真,并通过台架试验进行相关验证。实验结果表明:该泵在中低速下压力-流量曲线吻合较好,说明流量和变排量建模准确;加减速曲线说明泵在比例阀不同占空比时,压力调节具有稳定性。

高比能二次锂电池电极材料的储能系统配电网运行建模与仿真研究

对于包含储能系统的配电网运行建模与仿真,传统方法由于缺少对储能系统变量增补约束,导致建模后储能系统的电热转换效率较低。为此,提出高比能二次锂电池电极材料的储能系统配电网运行建模与仿真研究。依据储能系统在配电网中的运行特性,建立储能系统等效电路,并以高比能二次锂电池电极材料的储能系统的经济性指标构建电网运行模型,同时对其加以变量增补约束,以动态描述配电网的运行过程。实例应用结果显示,所提方法能够有效提高储能系统的电热转换效率,建模结果更加可靠。