牵引变流器的EMC建模与仿真

针对牵引变流器尺寸较大且内部结构复杂的特点,简化了变流器模型,并依据各模块不同的电磁骚扰强度和频率设计出适当辐射源模型,选用SOLIDWORKS软件作为三维建模工具,采用HFSS软件对牵引变流器进行仿真,参考实测的电流电压数据,添加激励源模拟出其内部及其对外辐射的电场与磁场分布情况,仿真结果基本符合实测情况,该仿真为预测牵引变流器电磁场分布提供了参考信息,也为设计牵引变流器的电路拓扑及屏蔽外壳提供了一定依据.     

地铁车辆辅助变流器的热仿真与实验

利用HyperMesh软件建立辅助变流器风冷系统的热仿真模型并利用FLUENT软件进行求解计算,得到流速分布和温度场分布.通过实验研究中的多个测温点数据与仿真结果进行对比,表明仿真结果具有较高的可信度.热仿真分析方法可为辅助变流器的热设计提供参考.     

双向变流器控制策略的研究

研究了一种能量双向流动的变流器。建立了双向变流器的电路模型,采用了双环PI控制方案,详细分析了控制器的选择和控制器参数的设计。搭建了Matlab仿真模型并仿真。最后进行了系统试验并给出了试验结果。实验结果表明系统稳定,且控制设计合理。     

兆瓦级直驱型风力发电系统的效率优化分析

针对兆瓦级永磁直驱风力发电系统,对变流器和发电机效率进行了优化分析.分别建立了中点嵌位式三电平变流器的损耗模型和包括铁损在内的电机损耗模型,通过分析给定转矩下直轴电流与损耗的关系,得到变流器效率最优和发电机效率最优的直轴电流解析式,进而求出永磁同步发电系统整机效率最优解.通过仿真和2MW三电平背靠背永磁直驱风电变流器的实验样机表明,在不同转矩工作区域内,即可以分别实现变流器效率或发电机效率的最优控制,并能提高发电系统整体效率.     

变流器差模EMI的建模研究

通过将功率MOSFET开关电压波形等效成干扰电压源,再考虑电感器分布电容建立差模干扰回路,从而提出了建立变流器差模干扰的模型电路的方法。在此基础上,分析了干扰源和干扰回路阻抗的频域特性。并考虑实际测试时LISN的影响,得到了干扰测试端的频域特性。对电感器不同寄生电容,干扰源特性等给差模干扰带来的影响进行了分析,得到了其频谱特性。最后,用一个实际的BOOST电路作为对象,比较了模型仿真和测试结果,证明了模型建立的有效性。     

基于稳定性分析的微电网变流器系统阻抗设计

为解决微电网线路阻抗呈现阻性所带来的稳定性问题,采用控制提高微电网变流器的感性等效阻抗的方法被广泛应用.本文提出了一种微电网变流器系统阻抗设计方法,将微电网变流器的阻抗划分为内部阻抗和外部阻抗两部分.内部阻抗由微电网变流器的电压电流控制器、变流器侧滤波电感和滤波电容组成,外部阻抗由电网侧滤波电感和虚拟电感组成.采用伯德图对微电网变流器的内部阻抗传递函数进行了分析,得到了影响其阻抗特性的关鍵参数并给出了参考取值.建立微电网变流器并网状态下的小信号模型,给出了可提高微电网变流器稳定性的虚拟电感取值范围,采用定量法分析了控制参数变化对虚拟电感取值范围的影响.最后通过实验验证了设计方法的正确性.     

海洋工程船的电网谐波抑制方案和仿真研究

节能环保是国内外船舶的绿色发展道路.特别体现在海洋工程船的大型施工设备和施工设备的变频电力驱动技术上.简述了海洋工程船舶电网的谐波抑制思路,介绍一种谐波抑制的具体方案——3次谐波注入的高功率因数变流器,探讨了高功率因数无源变流器的设计电路,包括桥前采用3次谐波注入的高功率因数三相无源变流器的电路拓扑结构,并利用MATLAB 7.0/SIMULINK 6.0搭建了其仿真模型.仿真结果表明,使用3次谐波注入的高功率因数变流器既能对输入电流具有一定的谐波抑制效果又能提高功率因数.     

电力推进 模拟系统 实时仿真 时延分析 MATLAB

分析了电力推进负载模拟系统的原理,采用MATLAB实时仿真工具RTW和多功能数据采集卡PCI-1711实现负载模型到模拟变流器的控制.基于MATLAB/Simulink对模拟系统的时延影响进行了仿真,分析了负载模型时延对模拟电机转矩控制的准确性和稳定性的影响.通过建立模拟电机转矩控制的闭环传递函数和频域的Bode图,进一步分析了时延影响,采用修正闭环增益的方法对时延进行了补偿,达到与理想时延下近似的控制效果,并得以仿真验证.     

基于CANopen的能馈式供电系统网络控制研究

对能馈式供电变流器多模块并联拓扑进行分析,提出一种基于CANopen的多模块并联方案．通过对系统原理和CANopen协议分析,发现CANopen网络能很好满足系统安全运行及控制性能要求：根据变流器控制原理选取了系统网络控制量,并设计了基于CANopen的系统运行机制;通过建立系统的网络控制模型,分析了网络时延对系统控制性能影响,然后确定了系统采样周期的理想选取范围;最后,通过仿真和试验证明基于CANopen的多模块并联能馈式供电系统网络控制方案的可行性、稳定性和可靠性．     

四象限变流器的建模与仿真研究

提出一种四象限变流器的状态空间平均模型，在此基础上经过理论分析得出了一系列有价值的公式和结论。通过ＭＡＴＬＡＢ数值仿真和实验结果证实该模型及理论的正确性。     

地铁车辆直线电机恒隙控制仿真

为了研究直线电机悬挂方式对车辆动力学性能的影响,以及通过主动悬挂以减小直线电机气隙变化和轮轨冲击力,建立了基于多体动力学的地铁车辆仿真模型。采用经典电磁场理论建立了直线电机电磁力仿真模型,以及机电作动器驱动的直线电机恒隙控制系统模型。采用数值仿真研究了直线电机恒隙控制方法及其对车辆动力学性能的影响。仿真结果表明:直线电机采用架悬结构并选择大挠度的一系垂向弹簧时,气隙变化主要是由载荷变化引起的,变化频率很低,易实现恒隙控制。恒隙控制可以保证车辆在不同荷载工况下满足气隙要求,降低轮轨垂向作用力10kN左右,减小车体垂向平稳性指标0.1左右。车辆动力学性能较传统直线电机车辆得到改善,并能提供平稳的牵引力。     

铁路编组站到达流生成仿真

应用数理统计的相关理论和方法对编组站到达流进行统计分析,得到了其分布规律,并利用仿真工具Arena对编组站到达流进行仿真建模,提出了基于Arena对编组站到达流生成进行仿真的建模方法,并以金州编组站下行到达调车场的实际车组数据为基础,运行模型并产生了13日的列车到达情况及编组内容,通过与实际数据进行对比确定了仿真模型的...     

基于UG与ADAMS的汽车差速器联合仿真方法研究

基于UG和ADAMS仿真软件对汽车差速器模型进行联合仿真.建立了差速器的优化设计数学模型,通过优化设计软件得到了优化后的齿轮建模参数;根据优化参数在UG中对差速器齿轮进行建模、装配,探讨了在UG/Motion中如何建立仿真模型,并传递到ADAMS中进行仿真分析的方法.将Hertz接触理论嵌入联合仿真模型,在差速器齿轮之...     

铁路编组站到达流生成仿真

应用数理统计的相关理论和方法对编组站到达流进行统计分析,得到了其分布规律,并利用仿真工具Arena对编组站到达流进行仿真建模,提出了基于Arena对编组站到达流生成进行仿真的建模方法,并以金州编组站下行到达调车场的实际车组数据为基础,运行模型并产生了13日的列车到达情况及编组内容,通过与实际数据进行对比确定了仿真模型的有效性.     

多物理域耦合求解的轮毂电机温度场

为研究温度变化对电动汽车用轮毂电机的工作性能和使用寿命的影响，采用场路耦合法将轮毂电机有限元模型与外电路联合求解，建立了包含轮毂电机本体、外部驱动控制电路的联合仿真模型，充分考虑了外部激励中时间谐波电流对磁场的影响. 然后，将计算得到的绕组铜耗、定子铁芯损耗、永磁体涡流损耗以及杂散损耗等作为热源，采用磁热耦合法将其耦合到各部件进行瞬态温度场研究，综合考虑了电机工作过程中其损耗分布在时间和空间位置上的瞬态变化特性，热源损耗与温度场实时精确耦合. 详细研究了负载运行时轮毂电机各部件温度随时间的变化情况，以及温度的空间分布特性. 多物理域耦合法实现了电磁场与外电路的直接耦合，电磁场与温度场的顺序耦合. 最后，对轮毂电机进行台架试验. 研究结果表明:仿真计算结果与试验结果在额定工况下温度的最大误差为4.96%，峰值工况下最大误差为10.55%.      

320kA预焙铝电解槽电磁场分布计算与优化

利用ANSYS电磁场有限元法,建立了320 kA预焙铝电解槽三维电磁场有限元模型,计算了铝电解槽内的电场分布及磁场分布,计算结果与实测结果相吻合,验证了该模型的正确性.在此基础上提出了一种新型电解槽结构,并应用参数化设计语言（APDL）建立该结构的电磁场计算模型,以磁场为目标对该结构进行了整体优化.最终优化后电磁场分布表明：该结构铝电解槽能减小铝液层水平电流,磁场分布对称性好,有利于改善槽内铝液的流动状态,具备较大的节能潜力.     

地铁车辆辅助变流器的气动噪声研究

为了解决地铁车辆辅助变流器噪声超标1.5 dB（A）的问题,基于数值模拟和噪声测试相结合的方法,对辅助变流器的气动噪声特性进行了分析. 首先通过大涡模拟计算辅助变流器的气动噪声源,然后基于声类比法计算气动噪声源在流道和外部空间的声传播,最后分析风机与流道的涡流和噪声分布云图,对比各测点声压级频谱仿真和试验结果的变化趋势. 研究结果表明:在距离出风口0.4 m处仿真和试验的峰值频率均为290 Hz,量值仅相差5%,说明仿真方法正确可行;风机进口速度不均匀度过大、风机叶片涡流过多是导致风机噪声过大的原因;通过在风机进口增加方形整流网,改善了风机进口速度不均匀度,减少了风机叶片涡流,实现相同测点总声压级降低2.5 dB（A）.      

4120SG型柴油机曲轴系统动力学仿真与分析

利用ADAMS软件分别建立了4120SG型柴油机曲轴刚性和柔性动力学模型.对模型进行动力学仿真,得到柴油机主轴承载荷和活塞侧推力等数据,并针对两种系统分别进行了特性分析.通过分析得到以下结论:将曲轴视为柔性体,考虑曲轴的耦合作用可提高模型动力学仿真的精度.     

高功率因数交—直Buck—Boost变流器的分析

提出了与普通整流器不同，具有Buck-Boost环节的高功率因数变流器，通过控制工作在非连续传导模式下的变流器，可使交流侧获得正弦波电流，且功率因数达到1；通过分析，得出了功率因数、增益以及纹波系数的计算公式，并通过计算机仿真验证了分析结果。     

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库存在配送系统优化过程中影响甚大,过高的库存或库存不足均会对配送系统造成不良影响。研究了连锁零售配送系统的配送中心和门店的两级库存水平和订货策略问题。通过在数学解析模型的优化结果基础上,应用三维可视化离散事件仿真方法建立了在FLEXSIM软件平台上的配送系统的仿真模型,并结合约束理论与系统仿真对仿真过程进行优化,缩减了仿真方案的数量和提高了仿真的效率并得到优化的仿真方案。研究结果表明,基于整合约束理论的三维可视化仿真是可以提高仿真效率并增强仿真交互性的有效方法。