面向高速动车组列车的协同仿真平台

高速动车组列车是一种典型的复杂产品,可以通过协同仿真的方法对其设计、优化问题提供支持。开发了面向高速动车组列车的协同仿真平台。该平台包括自主开发的TH_RTI,针对不同仿真模型的适配器和支持仿真建模和运行的辅助工具集。TH_RTI按照IEEE1516标准开发,能够支持联邦成员之间的互操作,同时具有跨平台能力;适配器包括针对Fortran、Matlab和Adams模型的三种,能够支持仿真模型与TH_RTI的集成;辅助工具集包括联邦成员代码框架生成工具、运行管理控制工具和数据采集器。经过高速动车组列车的实例验证,协同仿真平台能够满足多学科、多节点的仿真需求,有效促进了动车组的设计、优化。     

高速动车组列车网络控制系统仿真与建模研究

研究了高速动车组列车网络控制系统的过程数据调度及事件仲裁算法。针对高速动车组网络控制系统的特点,提出了列车网络控制系统主节点和从节点的实现算法,并利用OPNET仿真软件建立了列车网络控制系统的模型。在不同的仿真场景下运行仿真模型,通过对仿真和理论计算得到了列车通信网络协议的数据通量和端对端延时特点。针对消息数据的事件仲裁机制,通过仿真得出了不同条件下的碰撞特性。仿真结果表明了所提出方案的有效性,为实际高速动车组网络控制系统的设计和调试提供了依据。     

高速磁悬浮系统谐波检测的小波降噪仿真分析

高速磁悬浮列车是一种新型的谐波源,采用半控双三相12脉冲整流器,所产生的谐波以23次、25次高频谐波为主,这些高频谐波对磁悬浮列车的安全稳定运行造成了很大的危害。准确地分析、检测出高速磁悬浮列车分高频谐波具有非常重要的意义。针对高速磁悬浮列车牵引供电系统谐波的特征,分析了小波降噪在高速磁悬浮列车牵引供电系统的应用并进行了仿真;由于在小波降噪中不同的阈值适应的信号特征不同,采用多种小波阈值对牵引供电系统谐波信号进行降噪,并从中选择了最优的降噪阈值,达到对信号的优化处理。仿真结果表明,高速磁悬浮列车牵引供电系统谐波信号的最优阈值为sqrt(2log(length(X)))阈值,它降噪后可使信号中的谐波成分有明显的降低。     

城市轨道交通系统谐波的提升小波仿真分析

城市轨道交通牵引供电系统采用12脉波整流机组和24脉波整流机组进行整流,所产生谐波以11次、13次、23次和25次谐波为主。针对城市轨道交通牵引供电系统谐波的特征,采用小波变换和提升小波变换对城市轨道交通牵引供电系统所产生的高频谐波信号进行仿真研究,并对其结果进行比较。结果表明:与小波变换相比,提升小波变换应用于城市轨道交通牵引供电系统的谐波分析,其独特的结构有效地减少了计算的复杂度,降低了运行时间,是一种快速的小波实现方法,对实现城市轨道交通牵引供电系统谐波信号的快速、实时检测具有很好的应用价值。     

一种基于SPWM的交-直-交型变频器系统简化模型

针对应用Matlab/Simulink/PSB对交-直-交变频器建模仿真存在运算量大,耗时长的问题,提出了一种适合于控制系统分析设计的简化高效的基于SPWM变频器系统模型.首先详细推导了基于通用模块的变频器开关函数模型;然后提出一种代替SPWM脉宽调制环节的等效方法,组成了变频器系统的简化模型,并分析了基于简化模型设计控制系统的有效性;最后通过仿真进行验证.结果表明简化模型保持了原模型的外部特性而实际用时显著缩短,适合于控制技术研究的仿真应用.     

转子侧交-直-交变频器的双馈水轮发电机系统的建模与仿真

为了分析考虑水轮机调节系统影响的双馈水轮发电机系统的运行特性,首先基于双馈发电机和水轮机导叶开度的模型,应用小信号分析方法建立了双馈水轮发电机系统的数学模型;其次,研究了基于电压空间矢量脉宽调制(VSVPWM)控制策略的发电机系统的谐波特性。为了验证文中所提出的系统模型的正确性和可行性,采用Matlab/Simulink软件对双馈水轮发电机系统的稳态调节特性和暂态运行特性进行了研究。仿真结果表明双馈水轮发电机系统可实现定子有功功率和无功功率的独立稳态调节,在暂态运行特性中显示了很好的稳定性和动态性能。     

考虑旅客跨车厢行为的动车组人员疏散仿真

为研究旅客跨车厢行为对动车组人员疏散情况的影响,建立考虑出口选择的元胞自动机模型。以CR400BF型动车组二等车为研究对象,使用疏散效率、冲突次数和过道拥堵程度等指标,研究旅客跨车厢现象对车厢疏散的作用,并讨论旅客座位分布、相邻车厢转移旅客数量与车门开启方式等因素对疏散情况的影响。仿真结果表明：离散的位置分布使冲突次数减少约44.7%;旅客跨车厢疏散会降低本车厢旅客疏散效率;相邻车厢转移旅客数量与本车厢旅客疏散时长呈先线性增大后趋于稳定的关系;相邻车厢不同车门开启方式对本车厢旅客疏散效率的影响不同。     

变频洗衣机系统中电磁干扰模型仿真与分析

在变频洗衣机中,通过变频模块产生的PWM信号,在控制直流无刷电机中,会产生严重的电磁噪声,将影响电磁兼容测试中的指标.因为变频洗衣机的调制频率一般在7k-18kHz之间。这样具有一定频率和一定能量的信号,会在空间形成高频干扰信号,也会对电网形成电磁干扰,并将影响电磁兼容测试中的电压传导和功率辐射两项指标。这是目前一个急需解决的问题,本文采用理论分析和仿真试验得出了一种抑制干扰的可行性方法,解决了电磁兼容中的EMS问题。     

两种整流方式的牵引供电系统仿真比较

24脉波整流器由于能量只能单向流动,制动时直流侧能量无法回馈,导致能量利用率较低,直流侧电压脉动大。新型城市轨道交通采用PWM整流器,很好的解决了这一问题。分别建立了24脉波整流器和PWM整流器的仿真模型,采用快扫描的方法分别对基于24脉波整流器的传统牵引供电系统和基于PWM整流器的新型牵引供电系统进行了运行仿真,对仿真结果进行了对比。从仿真的结果可以看出基于PWM整流器的新型牵引供电系统直流侧电压稳定,能提高能量利用率。     

交-交变频交流励磁发电机的建模与仿真

交流励磁发电机励磁控制仿真大多针对采用交直交变频器的情况。大容量水电机组宜采用交-交变频器。为了分析交流励磁发电机采用交-交变频器和定子磁场定向矢量控制的效果,建立了基于MATLAB/Simulink S-函数的交-交变频器模型,搭建了基于交流励磁发电机标幺值方程和定子磁场定向矢量控制的交-交变频励磁发电机仿真模型。基于该模型对有功功率和无功功率解耦控制以及转子转速超同步与亚同步转换等动态过程进行仿真。结果表明,采用交-交变频器和定子磁场定向矢量控制可以实现有功无功的独立快速调节;在调节过程中,定子电压频率稳定不变;转子转速在超同步与亚同步之间转换时,三相转子电流进行了换相。仿真结果与理论分析结果相一致。     

动车组进站过程精准停车控制方法研究

通过分析高速动车组进站停车过程中制动力与速度之间的关系,构建动车组多质点动力学模型.由于制动停车后期产生空气制动力过程给系统带来延时影响,引入Smith预估器,采用基于RBF(Radial Basis Function)神经网络的PID控制策略与Smith预估器相结合,实现制动过程中对给定速度的跟踪控制.仿真分析表明:...     

飞机全电刹车系统建模与仿真研究

对飞机全电刹车系统组成及工作原理进行了较为详细的研究，建立了全电刹车系统的整体模型，采用模糊控制方法完成了全电刹车系统控制回路设计。在MATLAB／SIMULINK仿真环境下进行仿真，给出了湿跑道条件下的仿真结果。结果表明系统的模型是基本正确的，全电刹车系统在作动响应及刹车效率等方面均比液压刹车系统有较大提高。     

基于XML仿真资源库的研究与实现

建模与仿真资源库(MSRR)为仿真应用提供底层数据服务,对于仿真的正常运行至关重要.随着计算机与军事应用的发展,仿真资源呈现出分布、异构的特点,现有的MSRR很难实现对这些资源的最大化重用、互操作以及动态集成、分配等的统一管理.通过对分布式作战仿真及其仿真资源特点的研究,总结了分布式作战仿真中MSRR的特点和需求,提出了以XML为核心、开放可扩展的MSRR体系结构.并以分布式作战仿真环境中的自然资源为例,对基于XML的资源标准化描述、集成以及交互的实现做了重点研究.该系统现已应用于某分布式空防对抗仿真环境,实际应用表明该系统满足了对分布式作战仿真应用中资源重用、互操作等的需求,具有灵活的伸缩性和良好的访问效率.     

电动汽车参与电网调频优化策略建模与仿真

电动汽车（electric vehicles, EVs）具有分布式储能特性,充分利用EV灵活性可以合理地向电网提供辅助服务,并获取收益。在考虑不确定性因素影响下,以电动汽车聚合商（electric vehicle aggregator, EVA）收益期望最大为目标,构建EVA参与日前能量及调频辅助服务市场投标模型。提出一种基于合约理论的实时能量分配激励策略,在社会福利最大化情况下,实现EVA调频需求量分配。通过算例仿真,对比量化了聚合不同类型EVs的EVAs参与日前能量及调频辅助服务市场的收益情况,以及分析了经过合约激励后的EVs的实时调整情况,验证了所提方法的有效性。     

基于SG/Simulink无刷直流电机混合建模与仿真研究

System Generator(SG)为基于FPGA的硬件平台开发提供了便捷的设计方式和灵活的编程手段，Matlab／Simulik是通用性的离线仿真工具，其模块化的建模方法具有高效、直观的特点。结合两者的优点，提出了SG／Simulink混合建模新方法，利用SG建立无刷直流电机(BLDCM)控制系统部分，Simulink仿真BLDCM本体，通过SG中的Gateway模块，实现两者的无缝连接。仿真结果符合理论分析，证明了该方法的有效性和可行性。     

运动目标双基地ISAR成像建模与仿真

运动目标的双基地逆合成孔径雷达(ISAR:Inverse synthetic aperture radar)成像技术对复杂电磁环境下的目标探测与识别具有重要的意义.研究了利用电磁计算和暗室测量数据对运动目标双基地ISAR成像系统的建模与仿真方法,并对其成像方法和分辨能力进行了详细分析.仿真场景下的实验结果验证了该方法的有效性.     

复杂环境下多探测传感器协同定位优化布站建模仿真研究

针对复杂环境下多探测传感器网络难以准确协同定位的问题,提出了一种多传感器协同定位优化布站方法。基于后验克拉美罗下界构建了目标定位精度几何稀释因子评价指标,考虑复杂外界环境,分析了起伏地形、杂波干扰和光照对传感器探测定位能力的影响。建立了多传感器协同定位优化布站模型,并采用智能优化算法进行快速求解。仿真实验结果表明：所提方法能够有效提高多探测传感器网络的协同定位能力,对多传感器协同优化布站具有指导意义。     

虚拟样机工程中仿真模型包装与发布机制

在复杂产品虚拟样机工程中,对异构的仿真模型进行包装和发布,以便提高模型间的互操作性和模型资源的可重用性,一直是复杂产品协同设计仿真技术需要解决的问题之一。为了解决这个问题,以国家863/CIMS主题的科研项目为背景,研究采用WEB服务技术实现仿真模型的包装和发布,提出基于协同仿真平台COSIM的仿真模型发布平台的集成框架,并研究其中的关键技术及其实现,阐述仿真模型在复杂产品虚拟样机协同设计仿真环境中的发布和查询机制,最终达到模型资源重用和数据共享的目的。