基于仿真建模语言Modelica的多领域仿真实现

介绍了Modelica语言发展背景及特点,并对其语法结构进行了分析。介绍了Modelica模型库和Modelica仿真建模工具。最后,在仿真建模软件Dymola中,对一直流电机驱动系统进行了建模和仿真。仿真结果证明。Modelica语言及其模型库简单、易用,在多领域仿真建模中有很好的发展前景。     

区域供热间接连接二次网供暖系统仿真

目的研究区域供热系统的热滞后性,为降低采暖系统能耗并达到按需供热提供理论支持.方法基于质量和能量守恒定律及传热学原理,创建间接连接集中供热系统二次系统各个环节的数学模型,并运用MATLAB/Simulink建立相应的仿真模型,以沈阳某住宅小区为研究对象,仿真分析该供热系统的温度响应,观察系统的动态特性.结果在时间为15 h时,室外温度从-16.8℃阶跃到-5℃,室内温度达到稳定时间约为4 h,换热器回水温度达到稳定时间约为5.5 h,供水温度达到稳定时间约为6.5 h,供热量超出500 k W.结论区域供热系统存在较大的热滞后性,热源部分不能根据室外温度的改变而及时的改变供热量.这就需要对供热系统及时进行准确的负荷预测,然后利用预测的结果来指导供热系统的调节,实现热源的供热量随时与用户的需热量保持一致,从而达到按需供热.     

基于改进型辅助变量法的压力传感器建模

针对经典压力传感器建模方法存在适应性较差、难以准确获取压力传感器动态特性的问题,提出了一种基于改进型辅助变量法的压力传感器动态建模方法。首先运用粒子群算法预估计模型参数,将预估计的参数代入差分方程构造辅助变量。然后利用输入、输出数据用辅助变量法辨识模型的参数,进行压力传感器系统仿真,在不同噪声模型及信噪比下得到系统输出,分别用提出的方法和现有方法建模,比较建模结果的差异。最后用激波管动态校准实验平台对压力传感器进行动态校准。根据输入、输出数据构造信息矩阵并对其正交分解确定模型阶次,再次用提出的方法和现有方法建模,验证仿真结果。通过压力传感器系统仿真及实验数据验证表明：在压力传感器建模中,改进型辅助变量法的辨识精度明显高于现有方法。     

基于水力-热力耦合模型的供热管网优化调度研究

在城市集中供热管网运行过程中,供热系统的输配能耗由水泵能耗和供、回水管网的热损组成,降低供热系统的输配能耗对实现低碳供热目标具有重要意义．本文基于网络图论、流体输配原理和管道的一维传热,建立了集中供热管网的动态水力-热力耦合模型,并针对天津市实际供热管网的运行过程进行了仿真模拟,利用实际运行数据验证了动态水力-热力耦合模型的精确性．建立了集中供热管网输配能耗的计算模型,并对供热系统的运行能耗进行经济性分析．基于所建立的能耗分析模型,结合粒子群优化算法,建立了多热源环状管网的优化调度方法,该方法以供热管网的总输配损耗的成本最低为目标函数,以热源的供水温度、热源泵的转速比、热力站入口处的阀门开度为决策变量,以满足能量守恒和质量守恒为约束条件,通过进行算法参数匹配,给出基于PSO算法的多热源环状供热管网优化调度的计算步骤,并结合天津市实际管网对优化调度方法的调控过程进行了分析．仿真计算结果表明,由于管网存在输配延迟属性,热力站的总负荷变化与室外温度变化不存在静态的正相关性,此外,也发现水泵运行费用为整个管网运行费用的主要组成部分,占总运行费用的58%以上．本研究为城市集中供热管网运行调节的优...     

考虑管网温度衰减的集中供热系统热源运行负荷预测

为提高集中供热系统的供热质量和供热经济性,提出一种集中供热系统热源运行负荷预测的方法。该方法考虑了热媒在管网输送过程中温度的衰减,将管段衰减度引入到基于图论理论所建立的供热管网模型中,建立热源运行负荷预测的数学模型。运用该模型可计算不同供热温度下的用户室内温度和供热管网中各节点的温度,对热源运行负荷进行预测,为供热系统的运行调节提供参考。     

风力发电系统的建模和仿真

概述了风力发电系统的建模和仿真方法,分析比较了它们的优缺点;介绍了多领域统一建模新方法,此方法为风电系统的性能仿真提供了有效工具,基于Modelica的工具软件,可以为风电系统的性能仿真提供统一的工具,让不同领域的仿真分析基于统一的模型,实现不同领域模型的无缝集成。     

液压型落地式风力发电机组长管路特性研究

以液压型风力发电机组落地式机型为研究对象,针对长管路管道效应带来的机组特性变化展开研究.考虑管道效应,分别基于等效容腔法、集中参数法或分段集中参数法以及线性摩擦理论方法建立长管路数学模型,通过理论与仿真分析对比,区别各建模方法的使用范围,以增加长管路数学模型的液压型风力发电机组模型为基础,研究系统并网前转速传递波动的影响因素.研究结果表明:以线性摩擦理论对管路建模更加精准;管长是影响转速传递波动最明显的因素,管长一定时,可改变管径等主要参数以避开波动频率.     

城市集中供热系统控制策略

通过对集中供热系统的分析及我国供热现状,提出了集中供热系统的控制策略,给出了热网自动控制系统的构成及系统实施。     

浅谈我国城市集中供热系统节能问题及措施

随着人民生活水平和对环境质量要求的不断提高,城市集中供热的发展越来越受到人们的普遍关注.但城市集中供热并没有完全发挥其节能效果,供热系统还存在着许多问题.本文叙述了集中供热的优越性及应用,并对系统存在的问题进行分析,提出了供热系统节能的措施及发展趋势.     

温控阀作用下的房间动态特性模拟

为设计计量供热系统的控制方案,分析了温控阀控制过程与房间热动态过程。建立描述温控阀、散热器、房间动态特性的方程并联立求解。在不同运行工况及热扰作用下,对散热器流量、散热量、回水温度、房间室温等变量的动态响应进行仿真模拟。通过理论计算完成稳态验证,并通过对北京某小区供热系统的测试进行实验验证。结果显示,在温控阀保持全开状态以及按作息规律进行调节情况下,回水温度及室温模拟值与实测值的最大偏差均小于1℃,表明了模拟计算结果的准确性。     

温控阀作用下的房间动态特性模拟

为设计计量供热系统的控制方案,分析了温控阀控制过程与房间热动态过程。建立描述温控阀、散热器、房间动态特性的方程并联立求解。对不同运行工况及热扰作用下散热器流量、散热量、回水温度、室温等变量的动态响应进行仿真模拟。通过理论计算完成稳态验证,并通过对北京某小区供热系统的测试进行实验验证。结果显示,在温控阀保持全开状态以及按作息规律进行调节的情况下,回水温度及室温模拟值与实测值的最大偏差均小于1℃,表明了模拟计算结果的准确性。     

基于Modelica语言对气体机工作过程的建模和仿真

采用面向对象的建模方法,根据独立性和物理划分原则对发动机缸内工作过程部分进行了模块化划分,利用多领域统一建模规范Modelica语言建立了天然气发动机单个气缸工作过程(包括缸内过程和换气过程)的仿真模型,仿真分析了2135天然气发动机在某些工况下的缸内压力和温度等参数,并将仿真压力与实验的测量数据进行对比,相对误差在合理的范围内,证明了该模型能够预测天然气发动机的缸内气体压力等重要的状态参数,为天然气发动机缸内工作过程的研究提供仿真基础。     

一种高扩展的分布式半实物实时视景仿真系统

针对某导弹攻防仿真系统中仿真节点之间的关系复杂且交互困难的特点,提出了基于Modelica和高层体系结构(HLA)的仿真方法,将攻防仿真系统中各仿真成员融合到基于HLA系统体系构架,各仿真单元采用基于Modelica语言进行建模.经验证该方法提高了仿真系统各仿真节点之间的互操作性及仿真资源的重用性.将实物仿真部分和视景仿真部分通过仿真联邦的邦员加入到整个仿真系统中,提高了系统的扩展性与可维护性.     

基于Co-ah循环的热电联产集中供热方法探讨

基于Co-ah循环的热电联产集中供热主要是通过增加供热管道内温差,形成强大的温压驱动力,达到远距离供热要求,同时将发电厂的余热进行有效利用,既有利于节能减排,又有利于集中供热达到室温要求。本文从基于Co-ah循环的热电联产集中供热在节能方面的重要意义出发,分析了基于Co-ah循环的热电联产集中供热方法。     

高压油泵启动过程仿真

以200MW汽轮机润滑油系统为研究对象，根据系统的特点，采用模块化建模的方法，建立了高压油泵、射油器、阀门和管道的动态数学模型．在动态数学模型的基础上，采用Visual Fortran编程技术建立了高压油泵启动过程的仿真模型．通过仿真分析证明了模型的正确性，该仿真模型有助于对高压启动油泵启动特性进行预测，对润滑油系统设计和优化运行具有一定的参考价值．     

供热管网敷设方式的对比分析

供热管网是集中供热系统中工程量最大、投资最多、施工任务最重、综合影响因素最多的一个环节,选择合理的敷设方式对管网设计及节能具有重要意义。该文对管网的不同敷设方式进行对比分析,并计算不同方式敷设方式的管道热损失。     

开关磁阻电机的非线性解析模型及其在航空系统仿真中的应用

提出了开关磁阻电机的一个改进的快速非线性解析模型.该模型较好地兼顾了精确度及可快速计算性,并基于新一代的综合系统建模仿真工具——Dymola/Modelica对开关磁阻电机驱动系统建立模块化元件模型库.该模型库是作为航空动力系统元件模型库的一个子库,其建立充分利用了Modelica的非因果性特点,更好地解决了子系统耦合的问题,因此可重用性更强.最后给出了开关磁阻电机及其和航空发动机耦合的仿真实例,验证了模型的准确性以及本思路的可行性.     

基于动态神经网络解耦线性化的内模控制

采用动态神经网络对一类多变量仿射非线性系统进行建模，利用解析求得的模型动态逆，将非线性对象近似输入输出解耦线性化。针对复合后的伪线性系统采用内模控制，分析了存在建模误差的情况下闭环系统的鲁棒稳定性。仿真表明了所提方法的有效性。     

考虑气动管路的双腔气缸动态特性分析与实验

通过对双腔气缸运动特性及气动回路的分析,建立了双腔气缸工作系统的动态特性模型,在建模过程中考虑了电磁切换阀及其到气缸之间的气动管路.在此基础上,采用Matlab对所建模型进行仿真;同时,搭建了气缸动态特性实验系统对建模对象———气缸进行了实验.仿真及实验结果表明,文中所建模型可以较准确地从理论上描述双腔气缸工作系统的动态特性.     

莫合台镇集中供热管网改造

分析了莫合台镇集中供热管网的主要特点,从管网布置、供热指标计算、管径选择、水力平衡、管道敷设及保温材料的选择、原有管道的利用等方面介绍了该镇供热管网的设计改造,并总结了设计中的几点体会。