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線性分析

  • Matlab-頻譜分析.rar

    MATLAB 頻譜分析的經典仿真,詳細的源程序及仿真文件

    標簽: Matlab 頻譜分析

    上傳時間: 2013-08-03

    上傳用戶:ljthhhhhh123

  • 電力電子裝置計算機輔助分析方法的研究及實現.rar

    隨著電力電子技術的迅速發展和推廣應用,利用計算機仿真對電力電子電路進行分析和研究得到了日益廣泛的重視。盡管目前一些仿真軟件都有比較強大的功能,可以利用它們來完成某些電力電子裝置的某些分析工作,但是由于器件模型的限制和電力電子裝置負載的復雜性,使得這些軟件并不能完成對于電力電子裝置所要進行的所有分析要求,特別是當其被用于電力電子裝置故障運行的仿真。針對上述問題,本論文在研究器件建模方法和裝置仿真方法的基礎上,運用C++語言開發了一個可專門用于電力電子裝置仿真分析的程序。 本課題首先對于各種電力電子器件進行建模。在對各種元器件特性深入研究的基礎上利用已知的電路原理和建模方法,抓住各具體電力電子器件的主要特征,建立其電路及邏輯仿真模型。由于本論文中研究的是電力電子裝置作為一個整體的特性,所以在對器件電路模型的建模過程采用高層次的電路模型,即理想開關模型和雙極性電阻模型。器件的邏輯模型則是通過皮特里網絡來實現,根據仿真的目的可建立不同精細程度的邏輯模型。因為器件邏輯模型的建模過程中采取的逐步細化的原則與面向對象程序設計中自頂而下,逐步求精的思想不謀而合,所以在仿真程序中采用C++語言對所建立的器件模型進行描述。 針對電力電子裝置的非線性,病態特性和其負載的復雜性,使用階段仿真的思想進行程序設計。確定了仿真程序的總體結構,并實現了程序的模塊化設計。利用通用的狀態變化檢測模塊和兼容性檢測模塊在程序中確定電路結構發生變化的精確時刻,它們獨立于具體的電路結構。狀態方程模塊和輸出方程模塊雖然與具體的電路結構相關,但是亦可將其設計為模塊的形式,針對不同的電路結構僅需改變模塊中對于狀態方程和輸出方程的描述。鑒于數值計算方法對于仿真結果的重要性,本論文中討論了幾種數值積分方法的特點及適用范圍,并在程序用編寫了幾種常用的算法,以供用戶選擇。通過對于瓦格納斬波器、三相全控整流橋和三相半控整流橋的仿真驗證仿真程序的正確性和實用性。

    標簽: 電力電子裝置 法的研究

    上傳時間: 2013-07-16

    上傳用戶:bhqrd30

  • 基于嵌入式實時操作系統的全網絡化數字保護裝置的研究.rar

    隨著電力系統自動化水平的提高以及新的變電站通信標準IEC61850的正式頒布,研究新型數字保護裝置已經變的刻不容緩。本論文圍繞設計和研制一套能符合IEC61850標準下變電站應用的新型數字保護裝置這一課題,主要研究以太網通信在數字保護中應用的可行性并參與設計基于雙網冗余的高速以太網通信網絡的網絡化數字保護平臺,在基于網絡化數字保護平臺上移植嵌入式操作系統Vxworks,討論基于VxWorks的微機保護任務的劃分并詳細介紹了實現饋線保護的功能和試驗測試結果。 論文開始概述了目前國內外數字繼電保護產品技術的發展現狀并簡單分析了變電站自動化通信網絡和系統標準IEC61850,對未來保護裝置發展趨勢進行了展望,明確了微機繼電保護裝置網絡化、平臺化、標準化的發展方向。本課題組研制的網絡化數字保護裝置則充分的考慮了IEC61850標準分層的意義和未來變電站自動化系統發展的必然趨勢,其研究對變電站改造和建設符合lEC61850標準的變電站自動化系統有重要意義。 論文首先分析數字式繼電保護裝置硬件平臺的發展過程,介紹了基于以太網通信技術的通用網絡化數字保護硬件平臺設計構想,并說明了全網絡化數字保護平臺的優點。全網絡化數字保護平臺采用模件化設計,整個裝置具體功能模件包括交流變換模件、數據采集模件、數據計算和邏輯處理模件、開入開出模件、以太網Hub模件、電源模件以及人機接口模件。 其次,概述以太網通信技術的發展和技術特點,并分析以太網通信技術應用于變電站自動化系統的可行性。根據提高以太網通信實時性的研究現狀,介紹雙網冗余高速以太網通信方案的實現,特別詳細闡述了基于以太網控制芯片LAN91Clll的以太網通信接口的設計,給出LAN91C111的初始化、以太網通信發送模塊以及以太網通信中斷接受模塊的流程。 再次,分析了在繼電保護產品軟件系統中應用前后臺系統和嵌入式實時操作系統的區別,闡明在繼電保護硬件平臺上應用嵌入式實時操作系統VxWorks的優勢。并重點闡述在嵌入式處理器AT91RM9200上移植VxWorks實時操作系統的過程。 論文分析了數字繼電保護軟件任務劃分的基本原則,合理劃分數字保護的任務和任務優先級,并通過調試工具WindView驗證任務調度的正確性。詳細的介紹網絡化數字保護平臺上實現饋線保護的具體功能和保護邏輯,最后通過試驗測試,證明裝置各項性能優越。 最后,對本論文所開展的工作作了總結,并對進一步研究的方向進行了展望。

    標簽: 嵌入式 實時操作系統 保護裝置

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:jiiszha

  • 基于IEC61850的新型數字化變電站通信網絡的研究與實踐.rar

    變電站自動化系統在我國應用發展十多年來,為保障電網安全經濟運行發揮了重要作用。但目前也多少存在著二次接線復雜,自動化功能獨立、堆砌,缺少集成應用和協同操作,數據缺乏有效利用等問題。這些問題大多是由變電站整體數字化水平不高、缺乏能夠完備實現信息標準化和設備之間互操作的變電站通信標準造成的。 電力工業發展和市場化改革的深入對供電質量和電網安全經濟運行的要求不斷提高,作為輸配電系統的信息源和執行終端,變電站數字化、信息化的要求越發迫切,數字化變電站成為變電站自動化系統的發展方向。電子式電流/電壓互感器、智能開關等智能化一次設備的誕生使建設數字化變電站成為可能,高速、可靠和開放的通信網絡以及完備的通信系統標準是數字化變電站實現的保障,特別是最新頒布的變電站通信網絡與系統的國際標準-IEC 61850為建設數字化變電站提供了全面規范。本文以IEC 61850和基于IEC 61850的數字化變電站通信網絡為研究對象,結合新架構的全網絡化數字保護平臺與試驗系統研制的具體實踐,展開專門研究,主要內容包括: ◇ IEC 61850的理論分析①揭示了IEC 61850與數字化變電站的內在關聯。 ②總結了IEC 61850的內涵,通過分析說明IEC 61850不再是簡單的通信協議,更多意味的是變電站自動化系統的功能建模方法。 ③歸納了IEC 61850的主要技術特征,包括功能分層的變電站、面向對象的信息模型、功能與通信的解耦、變電站配置語言和面向對象的數據自描述等。 ④從“類”的角度入手分析了IEC 61850信息模型,指出信息模型具備了類的共性和特性。以合并單元為例,對信息模型的屬性和服務進行了具體分析。 ◇ IEC 61850的應用研究①從系統和設備兩個層面總結了實踐IEC 61850的一般步驟。 ②分析了采樣值傳輸(SVC)和通用變電站事件(GSE)2類重要的通信服務。 ③研究了核心ACSI、GOOSE、SMV、GSE管理、GSSE,時間及時間同步等通信模型的特殊通信服務映射。 ④討論了信息模型實體的構建方法,即如何讓設備的實際功能、運行機制和數據能夠準確和完備的實現設備對應信息模型的所有細節。IEC 61850沒有對實現標準的具體方法作出規定,這給各廠商在技術實現上留出了足夠的自由發揮空間。但同時我們注意到若僅在“形態”層面上實踐IEC 61850,而不顧及IEC 61850的內涵和應用價值,則可能無法實現IEC 61850的預定目標或使IEC 61850的有益效果大打折扣。出于如此考慮,在提出3種可能的構建方案的基礎上,經過分析從中選擇出作者認為最優的方案,并給出了示例。 ◇基于IEC 61850的數字化變電站通信網絡(CNDS)的研究①在分析以太網介質訪問控制方法的基礎上,針對標準以太網存在延時不確定的問題,總結了提高以太網實時性能的主要措施,并從中選擇出適用于CNDS的措施。 ②分析了CNDS的特征,特別是與同樣基于以太網的一般局域網的區別,針對CNDS在網絡可靠性和安全性等方面的特殊要求,提出了應對措施和解決方案。 ③提出了過程子網和全站惟一網絡2種組網方案。通過分析各自的特點與實現難度,指出過程子網目前較易實現,而全站惟一網絡將憑借信息高度共享等優勢成為CNDS的最終形態。闡述了VLAN、由交換機實現網絡冗余等組網技術在SAS中的應用方法及IED自身通信冗余的實現方法。 ④歸納了CNDS數據流的類型和到達時間規律:建立了簡單數據流模型為表征數據流、研究數據流業務特征和分析CNDS性能提供了有用工具;分析了TcP協議及其運行機制,提出了TcP應用于CNDS的優化方法。 ⑤利用OPNET網絡仿真技術,建立了EMAC和TCP/IP仿真節點模型,對以太網、TCP和交換式以太網的基本特征等進行了仿真研究;依據CNDS實際承載的功能,建立了過程子網和站級網絡的動態仿真模型,圍繞網絡延時和端到端延時等網絡性能指標,對不同組網方式和應用功能下的網絡性能進行了考察,得出了具有普遍適用性的結論和建議,為分析解決此類問題提供了通用方法。 ◇可接入CNDS的全網絡化數字保護平臺與試驗系統的設計與實現①闡述了一種新架構的、能夠無縫接入CNDS并具有多種運行方式的全網絡化數字保護平臺與試驗系統的軟硬設計和實現方法。提出了適用于數字保護的RTOS多任務劃分方法。 ②以饋線保護測控裝置為例,建立了平臺的IEC 61850信息模型。以此為基礎,在平臺內部實現了利用SMV和GOOSE報文傳輸采樣值和開入/開出信息,即實現了遵循IEC 61850的過程層通信,為平臺接入IEC 61850系統和數字化變電站做好了準備。 ③進行了保護測量功能和過程層通信試驗,驗證了平臺的可用性和過程層通信的可靠性,為類似設計方法在間隔層IED上的應用提供了可信依據。

    標簽: 61850 IEC 新型數字

    上傳時間: 2013-05-28

    上傳用戶:lyy1234

  • 盤式無鐵心永磁電機氣隙磁場與永磁體渦流損耗分析.rar

    與傳統的徑向磁通圓柱式電機相比,軸向磁通的盤式無鐵心永磁同步電機有著許多明顯的優點:其結構較為簡單,加工及裝配費用低,電機運行可靠,不需勵磁電流,提高了電機的效率和功率密度。盤式電機永磁化是一種發展趨勢,而稀土材料是其首選的永磁材料。我國已研制出盤式永磁同步電機,但還處于試制階段,要實現產品化,還有許多研究課題亟待解決。 本文主要針對該電機的氣隙磁密進行分析,對影響氣隙磁密的各種因素展開了研究。具體內容如下: 1) 回顧了永磁電機的研究歷史、發展現狀和主要應用,對永磁材料的性能及選取、聚磁技術、電機磁場計算所需理論和有限元軟件進行了介紹。 2) 將電機內的電磁場、有限元軟件和盤式無鐵心永磁電機特殊結構相結合,設計出了近二十個有限元計算程序,組成一個針對盤式無鐵心永磁同步電機的計算軟件包,由這些計算程序出發,對盤式無鐵心永磁同步電機進行一系列仿真分析計算。 在繪制氣隙磁密三維分布圖時,由于有限元軟件在繪圖方面的限制,需要將氣隙磁密數據從有限元軟件中導出到文本文件,再由其它數學工具進行氣隙磁密的三維圖形繪制。在這一過程中由于導出數據格式與繪圖工具所需數據格式不能兼容,還需要對導出數據進行處理。由于有限元軟件導出的數據量很大,如果對這些數據進行人工整理將增加大量的工作量,所以作者在研究過程中,針對導出數據的特點編寫了一個Vb數據處理程序,使數據處理工作得到大大簡化。 3) 在上述建立的軟件包的基礎上,對基于Halbach陣列的盤式無鐵心永磁同步電機進行了一系列系統分析,其中包括三維開域磁場分析、永磁體厚度對電機氣隙磁密的影響及分析、永磁體寬度變化時氣隙磁場分析、采用不同角度Halbach陣列時的氣隙磁密分析、不同半徑處氣隙磁密分析,為在電機設計過程中永磁體的設計提供了依據。 4) 在對盤式無鐵心永磁同步電機磁場進行詳盡的分析的基礎之上,本文提出了對該電機的新設計方案,并就此方案進行了建模分析,結果表明,此新方案所得到的氣隙磁密比原結構的氣隙磁密更為理想。此外,還對新模型從定性的角度進行了渦流損耗分析,分析表明其結構有利于減小渦流損耗。

    標簽: 永磁電機 損耗分析 磁場

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:牧羊人8920

  • 電氣化鐵道牽引網基波與諧波模型研究.rar

    電氣化鐵道牽引網在網絡拓撲結構、電氣元件上具有特殊性,開展數學模型和電氣參數研究對掌握其電氣性能具有重要意義。 本文主要介紹了電氣化鐵道牽引網基波與諧波的模型建立與電氣參數計算。 借用電力系統中的成熟計算方法,并結合牽引網的拓撲結構和導線的特殊性,闡述了多導體傳輸線的串聯阻抗和并聯導納矩陣的計算方法,給出了計算實例。 各種供電方式的牽引網都可等效成多導體傳輸線的供電網絡,網絡上的各種電氣參數均可視為串聯元件和并聯元件。牽引網的均勻多導體傳輸線采用等值Ⅱ型電路,對其它各種串聯與并聯元件也分別建模。 用C#語言編制了牽引網模型仿真計算軟件,實現了諧波在牽引網中的分布計算。為計算程序設計了良好的人機界面,通過界面可以完成牽引網的參數輸入與外部數據讀取,計算結果再用.csv格式輸出。其中,詳細介紹了LU三角算法。 最后,結合京哈線薊縣南牽引變電所供電區段高次諧波諧振測試,分析了牽引網參數對高次諧波諧振的影響,說明了諧振的原因并給出了治理措施。利用程序進行了仿真計算,驗證了程序的可用性。

    標簽: 電氣化鐵道 牽引網 基波

    上傳時間: 2013-07-23

    上傳用戶:hooooor

  • 基于灰色控制的永磁無刷直流電機調速系統研究.rar

    無刷直流電機是一種性能優越、應用前景廣闊的電機,應用傳統的控制理論對其進行控制系統設計、分析的技術已經相對成熟,在此基礎上研發出的各種調速系統已經在工業生產中獲得廣泛應用。因此,無刷直流電機的進一步推廣應用,在很大程度上依賴于對一些先進控制策略的研究。 為了改進無刷直流電機調速系統的控制性能,本文基于灰色控制理論建立了無刷直流電機灰色PID控制調速系統模型。常規的PID控制以其結構簡單、可靠性高、易于工程實現等優點至今仍被廣泛采用。在系統模型參數變化不大的情況下,PID控制性能優良,但無刷直流電機是一種多變量、非線性的控制系統,傳統的PID控制器難以克服電機自身參數不確定和擾動帶來的轉速偏差問題,無法實現精確快速的控制。灰色控制器是在繼承經典PID控制器不依賴于對象模型優點的基礎上,通過改進經典PID固有缺陷而形成的新型控制器,性能優良并且算法簡單。該控制器設計不需要建立電機的精確數學模型,對參數變化和負載擾動不敏感。系統較好地實現了給定速度參考模型的自適應跟蹤,結構簡單,能適應環境變化,具有較強的魯棒性。 本文以灰色系統理論為基礎,把無刷直流電機的數學模型分為確定部分與不確定部分,對被控對象的不確定部分建立灰色模型,進行灰色預估補償,使控制系統的灰量得到一定程度的白化。對所提出的無刷直流電機灰色PID控制調速系統進行了仿真,對仿真結果給出理論分析;以TMS320F2812型DSP為核心控制器建立了無刷直流電機調速驅動系統。仿真和實驗結果表明,基于灰色PID控制算法的無刷直流電機調速系統受電機參數變化影響較小,具有較高的控制精度和魯棒性,表現出優良的動、靜態性能。

    標簽: 控制 無刷 直流電機調速

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:lyy1234

  • 基于DSP的三相混合式步進電機驅動器.rar

    步進電動機是工業控制中常用的一種電機,其最大的優點是可以進行開環控制,無需位置和速度傳感器,并且具有很高的精度,因而在辦公設備和數控系統中獲得了廣泛的應用。混合式步進電機綜合了反應式和永磁式步進電機的優點,具有很高的效率和運行精度,性能優異,是本文的研究對象。然而,采用傳統控制方法進行開環控制的步進電機,運行噪聲大、易振動,嚴重時將導致失步。 實踐證明,細分控制可以有效的減小步進電機運行中的振動和噪聲,增加電機運行的平穩性。由于混合式步進電機的運行原理類似于同步電機,因而可以借鑒同步電機先進的控制方法來控制混合式步進電機。本文將同步電機常用的矢量控制應用到混合式步進電機控制中,實現了混合式步進電動機步距角的任意細分控制,取得了良好的效果。 文章分析了三相混合式步進電動機的工作原理,在忽略一些非線性因素的前提下,建立了三相混合式步進電機理想的數學模型,并根據數學模型提出了相應的控制方案。 以數字信號處理器TMS320LF2403A為核心,設計了三相混合式步進電機驅動器的硬件和軟件。數字PI調節器和空間矢量PWM技術是本控制系統的核心,文中詳細介紹了PI調節器和空間矢量PWM的原理及數字化實現。 最后介紹了系統的實驗裝置。實驗結果證實了控制方案的可行性,也表明了本課題設計的控制器具有優良的性能。

    標簽: DSP 三相混合式 步進電機

    上傳時間: 2013-08-05

    上傳用戶:wengtianzhu

  • 電機傳動系統參數辨識方法的研究.rar

    在早期階段,直流調速系統在傳動領域中占統治地位。然而,從60年代后期開始,交流電動機在工業應用領域正在取代直流電動機,交流傳動變得越來越經濟和受歡迎。永磁交流伺服系統作為電氣傳動領域的重要組成部分,在工業、農業、航空航天等領域發揮越來越重大的作用。永磁同步電動機以其特點廣泛應用于中小功率傳動場合,成為研究的重要領域。然而,永磁同步電動機具有較大的轉動脈動,而對于這些應用場合,轉矩平滑通常是基本要求。因此,對永磁交流伺服系統的應用,必須考慮其轉矩脈動的抑制問題。本文針對電機傳動系統中參數變化對電機性能的影響,以永磁同步電機為例,圍繞如何通過參數辨識來提高永磁同步電動機的控制性能,借助自行開發的全數字永磁交流伺服系統平臺,對永磁同步電動機的磁場定向控制,參數辨識,神經網絡和擴展卡爾曼濾波在控制系統中的應用,抑制轉矩脈動,提高系統性能幾個方面展開深入的研究。 本文從永磁同步電動機及其控制系統的基本結構出發,對通過參數辨識抑制轉矩脈動進行了較為細致的分析。針對不同情況,通過改進電機的控制系統,提出了多種參數辨識方法。主要內容如下: 1、基于定子磁鏈方程,建立了永磁同步電動機的一般數學模型。經坐標變換,得出在靜止兩相(α—β)坐標系和旋轉兩相(d—q)坐標系下永磁同步電動機電壓方程和轉矩方程。 2、分析了永磁同步電動機id=0矢量控制系統的工作原理,介紹了永磁同步電動基于磁場定向的矢量控制的基本概念。經對永磁同步電動機系統進行分析,推導并建立了id=0控制時整個電機系統的數學模型。 3、基于超穩定性理論的模型參考自適應控制原理,設計了一種模型參考自適應控制系統,考慮電機參數的時變性,對永磁交流伺服系統的繞組電阻和電機負載轉矩辨識進行了研究,以保持系統的動態性能。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,對控制性能進行了驗證,仿真實驗證明這種方法的可行性。 4、人工神經網絡具有很強的學習性能,經過訓練的多層神經網絡能以任意精度逼近非線性函數,因此為非線性系統辨識提供了一個強有力的工具。本章針對永磁同步電機提出了一種以電機輸出轉速為目標函數的神經網絡控制方案,同時應用人工神經網絡理論建立和設計了負載轉矩擾動辨識的算法以及相應的控制系統的補償方法,并應用MATLAB軟件進行了計算機仿真,仿真證明和傳統的控制方法相比,以電機輸出轉速為指導值和目標函數的神經網絡控制方案能有效地提高神經網絡的收斂速度,能有效地改善控制系統的動態響應,具有跟蹤性能好和魯棒性較強等優點。 5、電機的參數會隨著溫升和磁路飽和發生變化,需進行在線實時辨識。本文利用電機的定子電流、電壓和轉速,采用遞推最小二乘法進行在線參數辨識,該方法不需要觀測的磁鏈信號,消除了磁鏈觀測和參數辨識的耦合。電機狀態方程由于存在狀態變量的乘積項,對電機參數辨識以后,仍然是非線性方程,為了對電機狀態方程進行狀態估計,得到電機的參數辨識值,本文采用擴展卡爾曼濾波進行狀態估計,對以上方法的仿真實驗得到了滿意的結果。 6、本文基于數字電機控制專用DSP自行開發了全數字永磁交流伺服系統平臺,通過軟件實現擴展卡爾曼濾波對電阻和磁鏈的估計,以及基于磁場定向的空間矢量控制算法,獲得了令人滿意的實驗結果,證明擴展卡爾曼濾波算法對電阻和磁鏈的實時估計是很準確的,由此構成的永磁交流伺服系統具有良好的靜、動態性能。

    標簽: 電機 傳動系統 參數辨識

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:鳳臨西北

  • 模擬集成電路的分析與設計.rar

    模擬ic設計經典的入門教程,分析很透徹,適合初學者進行系統的認識模擬電路的設計方法,對于有經驗的工作者,也可當作設計參考

    標簽: 模擬集成電路

    上傳時間: 2013-05-24

    上傳用戶:afeiafei309

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