基于直流发电机的风力发电系统及其控制策略

针对风力发电系统的特点,结合直流发电机的特性,提出了基于直流发电机的风力发电系统.从理论上分析了该系统的可行性及其优点,重点对其控制策略进行研究,在动模实验室内建立基于直流发电机的风力发电系统的模拟系统,以直流电动机作原动机,调节直流电动机的转速,模拟风速变化引起的风力机转速的变化,并通过试验验证了该系统的可行性.     

海、陆两用风力发电实验平台设计

在风电场通过现场测试分析研究风力机性能由于受到现场环境的限制,能够获得的研究数据有限,室内模拟实验平台能够有效弥补研究不足.为此提出了一种海、陆两用风力发电实验平台方案.该实验平台由来风装置、风轮、发电机、两段式塔架、漂浮台、波浪产生装置、传感检测和数据采集系统等构成.在实验平台整体方案基础上,进行了结构参数设计,建立了漂浮台受力分析模型并获得了合理的结构参数,以Lab VIEW为开发环境设计了上位机运行状态监控系统.最后,基于构建的实验平台,开展了部分风力机动态特性研究工作,对比分析了模拟陆地风力机和海上漂浮式风力机时塔架振动特性,为进一步深入开展风力机动态特性研究提供了基础.     

原油储罐扬沸火灾教学实验平台设计与开发

针对原油储存中出现的扬沸火灾事故,研制开发了原油储罐扬沸火灾教学实验平台,该平台主要包括环境风模拟系统、原油储罐扬沸火灾模拟系统和测量系统三部分。通过该实验平台,学生可以了解原油储存的基本形式,掌握扬沸火灾的特征及相应的防范措施,加深学生对原油储罐火灾危害及防治措施的认识,提高了学生的动手和团队协作能力。     

电力系统动态模拟中发电机组转动惯量的补偿

在电力系统的动态模拟中,为了正确地模拟系统的机电暂态过程,须对模拟系统的转动惯量进行适当的补偿。该文从发电机组标幺化的运动方程出发,论述了基于转矩补偿原理的两种转动惯量补偿方法,并按照发电机组净转矩是否可测,给出了不同的实现方法。从发电机组动态模拟系统的稳定性、准确性和动态响应等方面,分析了这些转动惯量补偿方法的性能,给出了它们在电力系统动态模拟研究中的适用条件和应用范围,并通过计算机仿真和实验,验证了这些补偿方法的有效性。     

风电系统的混合式液压机械无级变速技术

针对风力发电中变速恒频难的问题,提出一种基于混合式液压机械复合无级变速器(HMCVT)的系统设计方案,通过功率分流的方式将液压的高功率密度、无级变速的特点与机械的高效率特性结合并互补.首先以变速输入、恒速输出为前提,理论分析了液压机械变速器式风力发电系统的调速特性和效率特性;然后,结合实际工况,利用Matlab/Simulink软件对该系统进行数学建模和动态仿真分析,通过模糊PID控制器实现了对输出转速的快速精确控制;最后,利用搭建的变速器综合测试平台对样机的调速特性进行了测试.研究结果表明:液压机械复合变速器用于风力发电系统,能在额定切入、切出风速范围内很好的解决变速恒频问题,且动态性能良好,效率较高,稳定在87%左右.     

风轮机特性的模拟

分析了风轮机运行特性及其最佳风能利用原理,推导了风能利用系数、风轮机输出转矩的近似表达式,验证了采用直流电机的输出特性模拟风轮机的输出功率曲线的可行性,并给出了模拟系统的硬件结构.经过实验,该系统能够近似模拟风轮机的转矩一转速输出特性,为在实验室条件下进行风力发电系统的研究提供了一个实用的方法.     

基于DFIG(双馈感应电机)的风力发电系统的研究

用DFIG建立一种风力发电系统的模型,研究系统受到大的扰动时,风力发电机在恒功率因数和恒电压运行方式下,风力发电系统的暂态电压特性和发电机的动态特性。     

风光互补发电实训系统教学实验平台设计

为增加学术前沿理论教育,解决电气主干理论课与实验教学"脱节"的现象,开发了风光互补发电实训系统教学实验平台。基于光伏阵列与风力发电机工作原理,重点阐述了实验平台的原理与构成,深入分析了最大功率跟踪策略的选择与实现。然后根据实验平台分析了可开展实验内容与风光互补发电实验平台建设的重要意义。该实验平台可完善电气工程专业实验教学知识体系,完成光伏、风力发电的相关教学内容,提高毕业生解决复杂工程问题的能力。     

一种基于Eclipse的组成原理模拟实验系统的设计与实现

提出了一种在Java环境下使用Eclipse开发的模拟实验系统替代硬件实验箱的模式,该模拟系统可以自由地编写实验代码或实验数据,并进行相应的实验实践。应用结果表明,该模拟系统界面简洁友好,可以实现组成原理课程必需的算术逻辑运算、移位实验、微程序设计与电路控制、指令系统功能验证等实验,提高了教学效果。     

基于虚拟蜜网的网络攻防实验平台的构建

针对传统被动防御式网络安全教学实验平台的缺点,研究虚拟机和蜜网关键技术,构建基于虚拟蜜网技术的网络安全教学实验平台,并给出平台核心功能实现过程。在实践中,运用平台模拟网络攻击行为和安全防御过程,结果证明该平台完全可以胜任网络安全攻防教学实验,同时可以兼顾网络管理操作实验任务,减少了对网络硬件设备的依赖,具有较强的可伸缩性和可扩充性。     

用于电力系统仿真的联合循环电站动态模型

从控制流程角度建立了一个适当简化的联合循环电站系统模型,目的在于为电力系统的实时仿真提供一个重要的组成模块。将该模型与电力网络结合,采用专业软件进行模拟,以研究整个电力系统的动态特性,为提高系统的安全性和稳定性提供理论依据。设计了一个P ID控制器,以提高系统的稳定性能。将该模型加入到一个虚拟的两区域电力系统中,采用专业软件N etom ac进行仿真,运行结果证明该模型可以用于实时仿真实验,并且验证了P ID控制器有助于提高系统的稳定性。     

ARM嵌入式实验系统的设计与实现

设计了一种基于ARM用于高校教学实验的嵌入式实验系统.系统以EP7312(ARM720T内核)为核心,配备通用异步串口、10Base-T以太网控制器(CS8900A)、320×240单色LCD屏及83键ASCII键盘等,可与宿主机结合完成多种教学实验.对该系统的设计与实现的过程,包括系统硬件平台的搭建、操作系统和文件系统移植中的关键技术进行了说明.该系统可以作为教学实验系统,若添加操作系统和相应的应用软件,又可开发成具体的应用系统.     

基于模糊控制的单级旋转倒立摆系统设计

单级旋转倒立摆系统是一种典型复杂的，不稳定的非线性系统。该系统作为一种理想的实验平台，被广泛应用于控制理论教学和各种控制方法的验证中。该文介绍了单级旋转倒立摆的系统组成结构，设计了相应的模糊控制器，并以自制的单级旋转倒立摆为研究对象开展此项研究。最终的实验结果表明，该系统的稳态特性和动态特性均较优。     

基于异步电动机的风力机风轮动态模拟方法

为提高风力发电机系统的控制性能，设计了一套风力机风轮的动态模拟装置，该装置具有与实际风力机风轮相同的机械特性，可用于设计、评价和测试实际的风力发电系统．假设负载在单位采样时间内恒定，模拟控制器根据电机反馈速度估算出每个采样时刻的负载值，由风力机风轮的特性计算出实际风轮的输出加速度，再与计算出的风轮加速度相比较，算出异步电动机的电磁转矩指令，采用直接转矩控制策略控制变频器，以调节异步电动机的电磁转矩．仿真结果表明，用该方法估算的负载值与实际负载相差很小，模拟系统的机械动态特性与实际风力机风轮的基本一致．     

悬浮式物料输送系统的动态激励特性

为确保悬浮式物料输送系统能够稳定运行,以其动态激励为研究对象,对悬浮段输送带进行了理论分析,搭建了动态实验平台.进而,基于实验平台研究了不同工况下动态激励对气膜形成行为的影响,并应用控制变量法得到了落料激励和动态运行条件下输送带的动态响应特性,最后研究了综合激励下输送带的振动特性,为该系统在高速重载情况下平稳运行提供了理论依据.     

基于并行计算的湍流燃烧流场数值模拟研究

首先研究了数值模拟系统的主要体系结构并分析了并行计算基本原理,然后使用计算流体力学平台OpenFOAM建立湍流燃烧流动数值模拟系统并使用该系统在特定的燃烧室网格环境下对煤气和空气湍流射流扩散燃烧进行数值模拟。模拟实验结果表明:系统能够较好地展示煤气和空气湍流燃烧流动的反应特性,验证了系统设计的合理性,而且通过使用并行计算技术后发现计算速度也明显加快。     

基于Matlab的网络化教学与实验平台设计

针对网络化教学中,学生不能对控制算法进行创新并将之应用于实物实验进行验证的缺点,设计了一个基于Matlab的网络化教学实验平台. 学生不仅可以用此平台在线浏览和下载课程课件、作业等,还可利用在线Matlab工具绘制根轨迹图、Bode图、Nyquist图等. 同时该平台配备有球杆系统、机械臂、倒立摆等实验设备,学生可以在线利用这些实验设备进行远程实验,用于辅助极点配置、PID算法等控制算法的学习,还可以自行研究新的控制算法并控制远程的实验设备. 网络化教学实验平台已经在本校自动化专业的《自动控制原理》课程中     

压气机虚拟试验仿真平台设计与实现

针对开展压气机特性自主实验要求和节约实验成本,结合虚拟现实和可视化技术,并通过VC 软件开发平台和OpenGL图形软件接口,建立了压气机虚拟仿真平台软件系统。该平台的实现可以进行压气机特性实验、压气机性能预测,同时该软件系统还营造了一种逼真的实验环境,为实验教学、操作培训以及设计验证、仿真研究等提供了可靠、经济和有效的手段。     

500kV超高压输电线路静态模拟系统的研究

超高压输电线路是构建现代电力系统的重要部分,输电线路运行和故障时的物理分析,对研究继电保护原理、电力系统并列运行的安全性与稳定性尤为重要。静态模拟系统通过物理元件模拟电力系统状态变化时线路物理参数变化的情况,为研究分析线路故障特点和保障电力系统稳定性提供科学依据。采用计算仿真技术和基本物理元件相结合,研制静态模拟系统,该系统能够真实反映输电线路各种运行状态,特别是可以模拟输电线路可能发生的故障形式,并模拟故障时动作情况,能够对新研制的继电保护装置投用前进行试验性检验。     

发动机车辆信号模拟系统硬件设计

介绍了一种基于CAN总线的发动机车辆信号模拟系统的硬件设计,详细描述了其主要功能以及软硬件的设计方案。结果表明,该集成式硬件模拟系统在提供车辆信号的同时,还可以对仿真系统和仿真策略进行优化,可为发动机动力总成控制系统的前期开发提供很好的仿真平台。