脉冲大电流工况下晶闸管反向恢复过程建模研究

为了探究脉冲大电流工况下,晶闸管的反向恢复特性并建立能够准确反映晶闸管反向恢复过程的数学模型,首先搭建试验回路,依次探究了正向电流峰值IF、关断电流变化率di/dt对晶闸管反向恢复过程中电流变化的影响.结果表明,当正向导通电流峰值IF达到一定值后,载流子的存储趋于饱和,对反向恢复过程中电流的变化无明显影响,关断电流变化...     

晶闸管暂态模型研究及其应用

晶闸管关断时过电压是晶闸管损坏的一个主要原因,所以准确有效的分析晶闸管的暂态关断特性对系统设计和晶闸管应用是非常重要的。基于此项原因,本文系统地研究了晶闸管暂态恢复过程特性,针对晶闸管电流脉动特点,详细的分析了其暂态关断过程,建立了其暂态恢复过程的数学模型,分析了在三相整流电路中晶闸管模型的工作情况,并利用软件进行了仿真实现,仿真结果与理论分析基本一致,验证了工作的正确性。     

混合断路器中串联功率二极管反向恢复暂态过程研究

简要介绍了功率二极管在混合式断路器中的应用,在Matlab\Simulink中建立了二极管的反向恢复集总电荷模型,详细分析了串联二极管的反向恢复暂态过程,并进行了数学推导和仿真研究,计算和仿真结果表明了暂态分析方法的合理性和有效性.     

固态断路器中快恢复二极管的反向恢复模型

本文简要阐述了固态断路器中快恢复二极管的反向恢复问题,详细分析了二极管的关断过程,建立了二极管反向恢复的集总电荷模型,并在Matlab\Simulink中进行了实现。仿真结果和产品数据手册保持一致,验证了模型的有效性和实用性。     

基于在线仿真的穿浪船推进智能控制及系统优化研究

为了增加优化过程的实时性,本文提出了一种基于在线仿真的穿浪船可调桨推进智能控制及其系统优化方法。首先建立了可调桨推进的数学模型,再以MATLAB为平台,使用其仿真软件Simulink建立了仿真模型,又使用查表模糊控制器实现了对穿浪船可调桨推进的智能控制。然后,建立了系统优化的数学模型。基于仿真模型,应用MATLAB的遗传算法工具箱GAOT实现了该系统的优化设计。最后给出了算例。计算结果表明:仿真和优化的准确性和可靠性都较好,该方法是有效且可行的。     

基于Modelica/Mworks的船用汽轮机级图形化建模与仿真

基于面向对象的多领域统一建模开源规范Modelica/Mworks平台,通过研究汽轮机级性能仿真数学模型,开发了针对船用汽轮机级的图形化仿真模型,并开展了数据可视化仿真。结果表明,仿真模型具有良好的模块化特征和可重用性,能够正确地反映船用汽轮机级的稳态运行特性,充分验证了模型的有效性和准确性,为船用汽轮机的仿真研究奠定了基础。     

基于给水泵内特性的给水管路系统建模方法研究

针对给水控制系统的建模应用,介绍了一种基于给水泵内特性的给水管路系统建模方法.传统的基于给水泵特性曲线的建模方法只能模拟静态特性,而基于给水泵内特性的建模方法能够同时模拟给水管路系统的静态和动态特性,为给水控制系统的设计提供了仿真验证对象.根据动量矩定理以及翼栅分析理论建立了基于给水泵内特性的给水管路系统数学模型,采用VC++6.0编制了仿真程序,利用龙格库塔法对数学模型进行解算.通过对给水管路系统典型工况的仿真试验对该数学模型以及建模方法进行了验证.仿真试验结果表明,该建模方法能够正确模拟给水管路系统的静态与动态特性,具有一定的应用价值.     

基于Modelica/MWorks的舰船液压操舵系统建模与仿真

在建立舰船液压操舵系统原件动态数学模型的基础上,利用MWorks软件实现液压能源系统动态特性分析通用模型库的构建.模型库包括长管路动态模型、液压泵数学模型、液压缸数学模型和其他元件如滑阀的数学模型,并根据模型库的元件建立了舰船液压操舵系统方案设计阶段的数理模型,对舰船的液压操舵系统进行了仿真.仿真结果表明,该模型符合实际系统的管路压力和流量脉动特性,在模型中能获得时域范围内系统的流量压力脉动情况.     

水下航行器操纵水动力导数的灵敏度分析

基于直接方法对水下航行器NPS II操纵运动数学模型中所包含的水动力导数进行了灵敏度分析。根据计算得到的水动力导数的总体灵敏度度值和定义的取舍函数,对数学模型进行了简化。然后分别基于简化模型和原始模型进行了操纵运动仿真,仿真结果的对比表明简化结果是有效的,也表明使用直接方法进行水下航行器操纵水动力导数的灵敏度分析是可行的。     

船用液压缸缓冲特性研究

为解决船用液压缸在工作过程中产生的液压冲击影响船舶液压元件及液压系统可靠性的问题,本文针对液压缸缓冲特性进行研究分析。通过建立液压缸缓冲过程数学模型,推导理论最优的液压缸结构形式。搭建基于AMESim的阀控液压缸液压系统动力学仿真模型,仿真分析不同液压缸活塞结构与不同初始间隙下的液压缸缓冲特性,并将仿真结果与理论推导结果进行对比,研究结果对理解、使用和设计船用液压缸具有一定的参考价值。     

大型低速船用智能柴油机燃油共轨喷射系统的建模与动态仿真

以7RT-flex60C船用智能柴油机为仿真对象,基于该型号柴油机燃油共轨喷射系统的结构特点及各组成部件的液力连接关系,建立该系统各部件的数学模型;采用模块化的设计方式搭建燃油共轨喷射系统Matlab/Simulink仿真模型.仿真结果表明,模型具有较好的准确性和动态特性,可用于船用智能柴油机燃油共轨喷射系统的设计、优化及仿真.     

基于Modelica/Mworks的船用射汽抽气器图形化建模与仿真

基于面向对象的多领域统一建模开源规范Modelica/Mworks平台,通过研究船用射汽抽气器性能仿真数学模型,开发了针对船用汽轮机组射汽抽气器的图形化仿真模型,并开展了数据可视化仿真。开发仿真结果表明:仿真模型具有良好的模块化特征和可重用性,能够正确地反映射汽抽气器的稳态运行特性,充分验证了模型的有效性,为船用汽轮机射汽抽气器和整机仿真研究奠定了基础。     

船用凝汽器的数学模型与动态仿真张永生

为满足船用小型凝汽器快速实时仿真的需要,根据凝汽器的工作原理和基本的质量、能量守恒方程进行了合理假设,建立了船用小型凝汽器的动态数学模型,借助Matlab/Simulink仿真平台对其进行了动态特性仿真.结果表明,凝汽器各个参数的变化趋势与理论变化趋势一致,可以满足凝汽器动态特性实时仿真的要求.该数学模型可与蒸汽发生器模型、汽轮机模型等一起构成船舶热力系统仿真平台.     

船用低压断路器短路保护动态特性仿真及其应用

应用三维有限元方法分析了典型船用低压断路器脱扣器的电磁特性,得到了衔铁电磁转矩与电流及工作气隙间的定量关系,再结合机械运动方程和开关电弧数学模型,基于PSCAD/EMTDC建立低压断路器仿真模型,并通过实验验证模型的正确性。在此基础上,建立典型船舶配电系统仿真模型,通过典型短路故障仿真,分析断路器动态特性及其保护参数整定对保护选择性的影响。结果表明,提出的方法可有效分析和优化船舶电力系统保护性能。     

基于Modelica/MWorks的船用汽轮机调节阀性能仿真验证

采用MWorks建模仿真平台对船用汽轮机调节阀进行建模与仿真验证研究,建立描述调节阀流量—阻力特性的数学模型和图形化仿真模型。经过仿真验证,得出主要结论如下:采用Modelica/MWorks平台可以有效建立颗粒度适宜的多学科多物理场耦合设备的图形化模型,且模型可重用性强,能够有效支撑汽轮机建模仿真;所建立的调节阀数学模型仿真计算效率较高,不同工况下流量曲线计算结果与设计数据趋势一致,各工况下其最大相对误差约为0.8%,能够真实反映调节阀的流动特性,准确地反映了调节阀的运行状态和规律。     

基于MATLAB平台的燃料电池系统建模及外特性仿真

本文建立了燃料电池系统的数学模型,采用MATLAB/SIMULINK平台建立了燃料电池系统及动力系统的仿真模型;通过仿真计算,研究了燃料电池系统与动力系统之间的关系。结果表明,仿真模型具有良好的匹配性及适用性,该研究方法可以应用于燃料电池及动力系统的特性仿真、优化设计和控制系统的研究。     

船舶大功率AC-DC变换器阻容缓冲器优化方法

船舶电力推进系统大功率AC-DC变换器设计时,必须在晶闸管的两端并联阻容缓冲器,以吸收器件关断过程反向恢复电流的能量,抑制高的过电压冲击及高的电压应力du/dt.但是,阻容参数的设计大多依靠经验公式,参数选取有时产生很大偏差,一旦选取不合理,便会产生很高的尖峰过电压,造成电力电子器件的损坏,影响系统安全运行.针对大功率AC-DC变换器晶闸管阻容缓冲器进行研究,提出了阻容缓冲器优化设计方法,推导出较精确的阻容参数值和电阻的功率,提高大功率AC-DC变换器的可靠性,仿真及实验验证了本方法的可行性.     

基于损失函数法的船舶操纵水动力导数灵敏度分析

船舶操纵水动力导数的灵敏度分析是简化和重建船舶操纵运动数学模型的主要手段。本文使用平方损失函数方法对船舶操纵水动力导数进行灵敏度分析,并基于灵敏度分析结果对Mariner船的操纵运动数学模型进行简化。通过基于简化模型和原始数学模型的操纵运动仿真对比,验证了基于损失函数法的船舶操纵水动力导数灵敏度分析方法的有效性。     

基于晶闸管的脉冲功率开关热模型研究

晶闸管作为脉冲功率开关器件时,其短时导通电流往往数倍于它的通态平均电流,短时积聚的损耗会使晶闸管结区累积大量热量,造成其结温瞬间陡升,试验表明极易使得晶闸管因结区过温而击穿.因此如何优化设计晶闸管脉冲功率开关阀体结构、最大限度快速散热、降低结区温升,具有重要意义.介绍了基于ABB的5STP 52U5200型晶闸管所构建的脉冲功率开关阀体结构及其柯尔热阻抗模型,并利用Matlab的SimuLink构建脉冲功率开关阀体的热网络仿真模型,获取晶闸管耗散功率与其最高结温、晶闸管耗散功率与其壳温的可视化关系曲线,归纳了脉冲功率开关导电极的热阻与热容对晶闸管最高结温的影响规律,为晶闸管脉冲功率开关阀体结构的优化设计提供了依据,并得到了试验验证.     

基于MATLAB/SIMULINK的气垫船动力系统仿真研究

开展气垫船动力系统仿真是研究气垫船动力系统动态性能的重要手段.建立了某型全垫升气垫船推进、垫升系统及船体的数学模型,采用系统仿真的方法,建立了基于MATLAB/SIMULINK仿真平台的仿真模型.通过选择典型工况和参数设定值对仿真模型和程序进行校核和调试,并以此仿真模型对几种典型工况的动态性能进行了仿真计算.研究结果可为该型船动力系统的设计、试验和使用提供参考.