光伏逆变器半实物仿真平台实现

选择了dSPACE实时仿真器作为光伏逆变器半实物仿真系统的实现平台,采用CPU＋FPGA的硬件结构分别建立CPU和FPGA仿真模型,并通过光伏逆变器低电压穿越的半实物仿真波形与实际波形的对比,验证了所建半实物仿真平台的正确性和合理性。     

网侧变流器系统建模及半实物仿真实现

建立网侧单重变流器系统的数学模型。解决了半实物仿真环境下的过电压过电流同题，实现了所建数学模型和实物控制器的闭环仿真。试验结果表明，所建模型基本反映了变流器系统主要电量的运动规律，能够满足系统仿真试验要求。     

基于dSPACE的牵引传动系统粘着利用控制半实物仿真平台研究

在分析粘着力产生机理、轮对传动机构和车体模型的基础上,提出了用于粘着利用控制研发的整车动力学模型硬件在回路仿真方法,并搭建了基于dSPACE的半实物仿真平台,验证了所提出方法的正确性,进一步在半实物平台上实现了基于蠕滑速度判据的粘着利用控制。     

基于dSPACE半实物仿真平台的永磁同步电动机数学模型的实现

介绍了永磁同步电机的数学模型以及基于MATLAB/Simulink中的S函数进行的离线仿真和基于dSPACE平台的半实物仿真.离线仿真和半实物仿真结果都表明了模型和S函数的正确性、有效性.通过半实物仿真,突出了ControlDesk在实时仿真中的优越性.     

中频辅助变流器半实物仿真研究

轨道交通车辆使用的中频辅助变流器采用LLC谐振变换器和中频变压器替代传统工频变压器,可提高变流器的开关频率和减小磁性元件的体积与重量。为提高辅助控制单元(ACU)的设计和验证手段,对中频辅助变流器半实物仿真进行研究,建立了中频辅助变流器的电路模型;通过实时仿真系统、信号处理系统、数据采集系统、ACU和上位机搭建了半实物仿真系统;通过半实物仿真结果与实际试验结果的对比验证了该仿真系统的正确性和有效性。     

交流电力机车网侧变流系统实时仿真

以HXD1型机车为原型,在Matlab/Simulink仿真环境下,构建由变压器模型、四象限变流器开关函数模型以及中间直流回路模型,形成网侧变流系统实时仿真模型。采用dSPACE硬件实现了四象限变流器控制程序和网侧变流系统的闭环实时仿真,最后将实时仿真结果与试验数据对比,验证了模型的准确性。     

城轨牵引系统半实物仿真与应用

文章基于dSPACE的实时仿真器构建了一套传动控制单元半实物仿真及测试系统,并在城轨牵引系统半实物仿真中得到了应用。针对各种实际工况,对现场真实牵引控制器进行了实时仿真测试及验证,仿真测试结果证明了仿真系统和模型的有效性,为产品现场验证、故障再现和回归测试提供了完善的软硬件平台,也为产品软件和硬件预研开发提供了便利环境。     

电力电子半实物仿真技术及其发展

分析了电力电子半实物仿真技术原理。在传统技术方面,介绍了两大主流实时仿真平台（dSPACE和RT—LAB）以及针对电力电子半实物仿真的3种核心技术（集成Sim Powersystems、Artemis及RT-Events）;在新技术方面,介绍了基于CPU＋FPGA结构的电力电子半实物仿真平台及其相应仿真模型开发工具、功率硬件在回路技术以及虚拟原型技术,并预测了其发展趋势。     

三相四桥臂微网变流器的离网运行控制

离网运行是微网系统的重要特征之一,在离网模式下,不平衡负载会导致系统电压的不平衡,并降低微网系统的运行性能。文章选择三相四桥臂作为微网变流器拓扑,并采用正序与负序双同步旋转坐标系下的电压闭环控制策略对负载电压进行调节,以及在此基础上采用三维空间矢量调制(3D-SVM)提高了变流器的直流电压利用率。搭建三相四桥臂微网变流器试验平台,并通过仿真与实验对所采用的控制策略进行验证。仿真与实验结果表明,采用该控制方法能够在负载不平衡的情况下校正负载电压,改善电压质量。     

电力机车交流传动系统的半实物实时仿真

以六轴电力机车的电传动系统为例,通过对电网侧变流器、直流环节、逆变器和异步电机的建模,构建电力机车交流传动系统的数学模型。借助于MATLAB/Simulink仿真系统,采用“实际控制器＋虚拟被控对象”的硬件在线半实物仿真HIL形式,实现了电力机车交流传动系统的半实物闭环实时仿真。各种工况下的仿真实验表明,半实物仿真结果与地面实验结果有很好的一致性。通过现有的半实物仿真和快速控制原型仿真的组合,形成标准化的系统设计平台,可以有效预验证系统设计。     

大功率交直交冶金轧机主传动系统半实物仿真研究

文章介绍了一种基于dSPACE实时仿真器开发的大功率交直交冶金轧机主传动系统半实物仿真系统,其中仿真系统构建了虚拟现场的运行环境,实时仿真器模拟完成变流控制器的调试与测试,完全能满足大功率交直交冶金轧机主传动系统产品调试、测试中各项功能与性能的要求,大大降低了中压传动变流控制器产品开发对试验资源的依赖程度。     

基于交错并联反激拓扑的光伏并网微型逆变器

设计了一种基于交错并联反激变换拓扑、高频软开关和比例谐振并网控制的光伏并网微型逆变器。仿真及实验结果表明,所设计的微型逆变器解决了基于无组串电池板的中小功率分布式光伏发电高效并网利用问题,为光伏电池家电化和智能微网的实现奠定了基础。     

基于dSPACE的ATO仿真测试平台的开发

本文分析了传统的ATO仿真测试平台存在的问题,阐述了基于dSPACE的ATO仿真测试平台的架构设计、软件设计、引入dSPACE的必要性和如何使用dSPACE实现复杂的列车模型.从开发过程和仿真测试过程来看,本平台克服了传统的ATO仿真测试平台存在的问题,很好的实现了ATO仿真测试功能.     

电动车组牵引传动系统的实时仿真研究

通过分析某电动车组牵引传动系统的结构和工作原理,基于Simulink建立包含牵引变压器、四象限变流器、中间直流回路、PWM逆变器和牵引电机5个子模型的牵引传动系统离散数学模型,并联合dSPACE实时仿真器建立包含虚拟牵引传动系统、牵引控制器和接口箱的牵引传动系统实时仿真平台,以模拟电动车组运行时的牵引传动系统,并首次通过虚拟司控台和电动车组中央控制系统,模拟牵引传动系统对司机操纵的响应.利用该实时仿真平台对牵引控制器车载程序进行测试,得到的牵引特性曲线与给定的牵引特性曲线基本一致,牵引和制动工况下的四象限变流器和牵引电机的电压和电流也满足牵引和制动控制的要求,表明所建立的牵引传动系统实时仿真平台能够较准确地模拟实际电动车组牵引传动系统的运行,平台中的虚拟牵引传动系统可代替实际传动系统用于电动车组牵引控制器的研究及测试.     

基于小波分析的牵引变流器故障诊断技术研究

针对200 km/h电动车组的牵引变流器,利用MATLAB/Simulink软件平台建立仿真模型,并运用小波变换的手段进行故障诊断,取得了良好的效果。文中以牵引变流器三相输出电流的不平衡故障为例,验证了该故障诊断方法的有效性。     

双馈风电变流器半实物仿真平台的开发

文章介绍了双馈风电变流器半实物仿真平台的实现原理、方案,给出了该平台连接实际风电变流控制器运行时的仿真结果,并针对低电压穿越工况与现场试验结果进行了对比。该平台使用灵活方便,能大大缩短控制器产品开发周期,降低试验成本。     

基于PWM整流器无功调节技术的新型光伏模拟器

介绍了一种采用三相电压型PWM整流技术的光伏电池阵列模拟器。通常PWM整流器工作于单位功率因数,因而电网电压限制了直流电压的输出范围。文章通过电网提供无功电流,实现模拟器低压区间的输出,详细分析了无功电流的取值范围,提出了最佳的无功电流选取方法。实验采用一台输出端连接三相电阻的变流器,dSPACE软件控制该变流器实现逆变,以模拟直流可调负载,通过改变负载的功率使模拟器工作在I-V曲线的不同位置,并用ControlDesk监测到了模拟器在不同光照强度下的I-V和P-V特性曲线。实验证明了该模拟器能够输出不同光照强度下的I-V曲线,且具有较宽电压输出范围。