基于改进节点法的异步电机仿真模型

在电机动态模型的基础上,推导了基于改进节点法的异步电机仿真模型,实现了对电力电子电机传动系统整体进行仿真.按照改进节点法的要求,异步电机采用α-β坐标系下的动态模型,使用梯形法求解微分方程,经过离散化和线性化,得出异步电机作为一个电路元件对电路矩阵方程的贡献.该模型能对各种不同结构、不同开关模式的逆变器驱动的异步电机传动系统进行仿真,适用于电机的不同运行模式.通过对异步电机启动及非对称运行的仿真验证了模型的正确性.     

基于非线性迭代的开关功率变换器仿真

开关功率变换器仿真的关键是精确确定开关元件换相的时刻，而一般开关函数为超越方程，很难求得其解析解。采用将超越方程转化为微分方程，然后利用微分方程的数值解法求取超越方程的零点，同时用精细历程积分法求取方程的指数矩阵。相对传统方法，非线性迭代法具有收敛范围宽、求解精度高、求解过程不需要使用导数，迭代效率高的优点。典型开关功率变换器仿真实例表明了该方法的正确性及迭代效率，是开关电路仿真的一种新思路。     

T型电阻网络的旋转器研究及仿真

以电路理论的观点研究了T型电阻网络关于旋转器设计及仿真问题。对于二端口网络,根据电路理论导出旋转器的传输方程和传输参数矩阵数学模型。列举了一个旋转-30°的具体电路案例,并就线性和非线性负载元件,利用EWB仿真软件做了系统仿真研究。仿真测试的大量数据和计算结果表明,理论与仿真测试结果相符,建立的T型电阻网络旋转器数学模型可行。从理论研究到具体仿真测试相辅相成的做法,对于运用经典电路理论研究电路元件拓展了新思路。     

直流转换器的计算机模拟

文章基于现代网络理论,提出了直流转换器电路的准确分析和设计的计算机模拟方法,讨论了电路方程的建立、性能分析、灵敏度计算和参数的优化设计;针对电路拓扑结构随电子开关周期性动作的特点,采用双图法在复频域中建立电路方程,使电路方程系数矩阵的形式不变;给出了输出对参数灵敏度的计算以及优化设计的方法,并以典型的直流转换器电路为例进行了实际分析和设计。     

分布参数互连网络系统分析方法研究

为了对包含分布参数元件的网络进行有效分析,把整个网络划分为线性集中参数网络和由分布参数元件构成的线性子网络,先采用改进节点法(MNA)建立集中网络的频域方程,然后再将分布子网络以导纳矩阵的形式加入其中.该方法将MNA应用范围从集中参数网络推广到包含分布参数元件的网络,可用于分析一般的分布参数网络.互连网络示例的仿真结果证明了该方法的有效性,仿真时间仅为HSPICE的25%左右.     

消去开关刀节点的开关电容电路分析法

本文介绍一种旨在减少电路变量的线性开关电容电路(简称SC电路)的分析方法。这种方法借消去所谓开关刀节点(Pivot nodes)而使电路变量数显著减少。与文[1]中的方法相比,该法所减少的电路变量的个数为SC电路中单刀双掷开关的个数。为在计算机上自动形成消去开关刀节点后的电路的时域方程,在描述SC电路时,将采用以下4种电路元件模型:1.一般电容(它的两个极板永久地与某两节点相连);2.开关电容(它的一个或两个极板通过开关与电路中某些节点相连);3.独立电压源(表示电路的激励信号);4.电压控制电压源(表示运算放大器)。用本文所介绍的方法所导出的SC电路的时域方程与以节点电压为变量的时域方程具有完全相同的形式,但方程的变量数却显著地减少,从而使电路分析所需的计算时间明显减少。文中介绍的方法不仅适用于SC电路的时域分析、频域分析,而且结合文献[2]的基本思想还能方便地实现灵敏度分析。     

关联矩阵的稀疏表格法

关联矩阵的稀疏表格法是一种把电路的KCL方程、KVL方程和支路方程全部罗列出来的方法,是以关联矩阵为基础的稀疏表格法.现成为用计算计辅助分析网络中的一种先进方法.本文就这一方法进行讨论和分析,为复杂电路的分析提供一种科学的方法.     

稀疏列表法在电力电子电路分析中的应用

由于电力电子电路中开关元件的状态不断变化，因而其电路分析程序的编制较为复杂，文中介绍了采用稀疏列表法和稀疏技术处理电力电子电路的分析方法，利用此法方便地实现了程序的编制，并用实验结果对其进行验证     

采用暂态伴随模型的电路暂态分析

介绍用元件的暂态伴随模型对电路进行暂态分析的方法；针对分析过程中存在大量稀疏矩阵相乘这一情况，提出了一种能有效加快运算速度的稀疏矩阵乘法；编制了相应的电路暂态分析程序并给出了算例     

高速大规模集成电路网络的快速部分高斯消元仿真方法

提出了一种时域内含互连线的高速非线性大规模集成电路网络的快速部分高斯消元仿真方法.将电路分析改进节点导纳矩阵方程的导纳矩阵[Y]中含有非线性电路元件贡献的行移到最上方的位置,由于线性元件对[Y]矩阵的贡献不随时间变化,因此在每个时间采用点上只需对[Y]最上方的几行实施高斯消元法.应用实例表明,部分高斯消元仿真方法具有速度快、精度高和功能强的显著优点     

Krylov隐式积分因子法在火焰加速数值模拟中的应用

基于描述可燃气体火焰加速及爆燃转爆轰的Navier-Stokes方程组,针对非刚性的对流扩散项及刚性的反应项之间的不同时间尺度,从而导致了直接数值模拟十分困难的问题,构造了Krylov隐式积分因子法（IIF）进行直接数值模拟,对刚性的反应项采用隐格式,非刚性的对流扩散项采用显格式,从而减少了计算步数,提高了计算效率,对于由隐格式带来的方程组,采用Krylov子空间映射来降低方程组的阶数使得计算量减小,数值模拟结果与实验结果相吻合.研究结果表明,IIF方法可以较好地应用于NS方程组的数值模拟中.      

一种改进的电站流体网络实时仿真算法

流体网络实时仿真计算涉及大型稀疏非线性“病态”方程组的求解问题,是电站实时仿真建模中最复杂的计算问题之一。针对方程的非线性特性,基于Newton-Raphson方法,提出了一种改善收敛特性的迭代方法。改进后的方法具有大范围收敛特性。针对Jacobi矩阵的特点,采用有效的稀疏矩阵方法求解矩阵方程,以保证仿真的实时性。基于物理概念,给出了小流量及“孤岛”情况下“病态”Jacobi矩阵的数值处理方法。     

基于矩阵理论的分数阶超混沌系统切换同步

基于矩阵理论, 结合主动控制方法, 设计一个合适的控制器, 通过开关控制将其加在不同的系统上, 实现新的分数阶超混沌系统与分数阶超混沌Lorenz系统间的切换同步.  基于波特图的频域近似方法, 设计分数阶超混沌系统同步电路, 电路仿真结果进一步证明了理论分析和数值模拟的正确性.     

利用超松弛预处理共轭梯度法求解大型稀疏方程组

利用有限差分法构造大型稀疏方程组对井地电位成像测量非均质电阻率的三维正演进行研究。对于线性方程组Ax=b,A是大型稀疏的带状矩阵,解大型稀疏方程组的直接共轭梯度法,一般要求巨大的计算机内存来存储系数矩阵A,而且计算速度极其慢。因此引入按行索引的稀疏存储模式及超松弛预处理共轭梯度算法,充分利用系数矩阵A的稀疏性,使得需要的内存大大减小,充分提高运算速度。这种方法对井地电位成像测量非均质电阻率的三维正演具有一定的实用价值。     

任意网格差分方程的新解法

任意网格差分法适用于结构分析的各个领域,但由任意网格构造的差分方程缺乏对称、正定、对角占优等优良性质。故至今尚未见到求解这种差分方程的有效方法。本文采用稀疏技术消去法求解这类方程,极大地节省了计算机时,所得结果的计算精度令人满意。文中讨论了稀疏技术消去法的各种策略,给出了计算弹性力学问题的几个实例。     

块迭代解法在偏微分方程数值解中的应用

本文从偏微分方程定解问题出发,比较偏微分方程数值解的各种方法,针对大型稀疏的方程组的系数矩阵的块结构性质,提出将块迭代解法用于求解偏微分方程,从而有效地解决了该类问题。     

基于AMG法及多块非正交网格的三维方腔流场数值模拟

为了将AMG法与多块非正交结构网格结合起来,应用于求解基于多块格离散的三维N-S方程离散系统,针对经典算例三维顶盖驱动直方腔和45°倾斜方腔流动问题,构建了三维多块非正交结构网格系统,设计了三维N-S方程块结构网格离散系统系数矩阵CSR存贮格式;根据非正交同位网格SIMPLE耦合算法,建立了N-S方程的AMG数值求解方法,编制了用AMG法计算的三维数值仿真程序,并采用AMG法求解控制方程中所有流动参数;同已有的结果做了比较,给出了三维方腔流场内复杂的涡系图像,并对算法的有效性进行了验证.结果表明:AMG法及相关算法可用于复杂区域流动问题的数值模拟,为大规模的CFD数值模拟问题奠定了基础.     

逐次超松弛法因子的选取

文章在系数矩阵A满足对称正定的情况下给出了一类解大型稀疏线性系统Ax=b的最新方法,即渐近最优超松弛迭代法,避免了传统选择最佳松弛因子带来的不便,并通过理论性证明此算法收敛于Ax=b的解或近似解.     

基于稀疏编码的语音增强方法

利用带噪语音经特征基函数矩阵转换后所具有的稀疏特性,用最大似然估计方法对转换后得到的稀疏分量进行非线性压缩去噪,然后再经过反变换和重构恢复出原始语音信号的估计。特征基函数矩阵反映了语音数据本身的统计特性。仿真结果表明,与小波消噪法相比利用稀疏编码方法能极大程度地抑制背景噪声。