(1)实体流图
(2)活动循环图 、以第二章中图2-5所示的并行加工中心系统为对象,建立Petri 网模型。 3214所示Petri 网模型的运行过程,并将分析结果同例3-5相比较。
、任取一整数作为种子值,采用第三题中得到的随机数发生器生成随机数序列的前200项数据,并对其统计性能进行检验。 解:由第3题可得到一个随机数发生器: a=5 b=9 c=3 m=512 取种子值,生成的随机数序列前200项数据如下: n n 5000032458 4 t t P t P P P P t P (2)t3发 生后 t t P t P P P P t P (3)t2发 生后 (4)t1不能 发生 t t P t P P P P t P (5)t4发 生后
基于MATLABsimulink的船舶电力系统建模与故障仿真【开题报告】
开题报告 电气工程及其自动化 基于MATLAB/simulink的船舶电力系统建模与故障仿真 一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义 1、本课题国内外研究动态 船舶电力系统是一个独立的、小型的完整电力系统,主要由电源设备、配电系统和负载组成。船舶电站是船上重要的辅助动力装置,供给辅助机械及全船所需电力。它是船舶电力系统的重要组成部分,是产生连续供应全船电能的设备。船舶电站是由原动机、发电机和附属设备(组合成发电机组)及配电板组成的。最近几年,船舶电站采用电子技术、计算机控制技术,实现船舶电站自动化和船舶电站的全自动控制,实现无人值班机舱。船舶自动化技术正朝着微机监控、全面电气、综合自动化方向发展。船舶电站运行的可靠性、经济性及其自动化程度对保证船舶的安全运营具有极其重要的意义。 国外的某些造船业发达的国家在二十世纪中叶就着手船舶电力系统领域的探索,在船舶电力系统稳态、暂态过程等方面进行了细致的研究。近些年来,挪威挪控公司困.R.co咖l)、英国船商公司(TRANSS)、德国西门子公司(SIEMENS)、-日本三菱公司(MITSUBISHD等大公司开始进行船舶电力系统的建模与分析方面的研究工作。国内针对船舶电力系统的研究起步相对较晚,虽然取得了一定成果,但在理论先进性、系统完整性等方面还存在一定差距,这也在一定程度上导致了目前国产船电设备与世界主要造船国家船电设备存在一定差距、装船率偏低等一系列问题。 目前,国内外最常用的建模软件有四中:分别是:matlab、lingo、Mathematica 和SAS。MATLAB用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。Matlab开发效率高,自带很多数学计算函数,对矩阵支持好。Lingo可以用于求解非线性规划,也可以用于一些线性和非线性方程组的求解等,功能十分强大,是求解优化模型的最佳选择。Mathematica是一款科学计算软件,很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统、和与其他应用程序的高级连接。SAS 是一个模块化、集成
电力系统仿真作业(电子版)
电 力 系 统 仿 真 作 业 论 文 电控学院 电气0903 刘娟 0906060301
离散可编程三相电压源PLL和可变频率正序电压和功率测量 the Discrete 3-Phase Programmable Voltage Source PLL and Variable-Frequency Positive-Sequence Voltage and Power Measurements 线路图: 线路结构: 一个25KV,100MVA的短路等效电路网络给一个5MW,5Mvar的负载供电。电源的内部电压通过离散的三相可编程电压源装置来提供。三相电压电流测量装置用来检测三个负载电压和电流。 离散的三相PLL装置用来测量频率,也产生一个基于频率变化的系统电压信号。PLL用来驱动两个测量装置,并把变化的频率考虑在内。其中一个用来计算正序负载电压的标幺值,另外一个用来计算负载的有功和无功功率。这两个装置和PLL必须初始化,以保证初始处在稳态。 PLL和两个测量装置分别在Extras/Discrete in the Control Block 和 Extras/Discrete Measurements中可以找到。 整个系统(包括网络,PLL和测量装置)以50us的采集时间来离散。仿真时间4.0秒,仿真参数ode45(Dormand-Prince)。
基本原理: PLL的概念 PLL其实就是锁相环路,简称为锁相环。许多电子设备要正常工作,通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步,利用锁相环路就可以实现这个目的。锁相环路是一种反馈控制电路,简称锁相环(PLL)。目前锁相环主要有模拟锁相环,数字锁相环以及有记忆能力(微机控制的)锁相环。 PLL的特点 锁相环的特点是:利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪,所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中,当输出信号的频率与输入信号的频率相等时,输出电压与输入电压保持固定的相位差值,即输出电压与输入电压的相位被锁住,这就是锁相环名称的由来。 PLL的组成 锁相环通常由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)三部分组成,锁相环组成的原理框图如下图所示。 锁相环中的鉴相器又称为相位比较器,它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差,并将检测出的相位差信号转换成uD(t)电压信号输出,该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压uC(t),对振荡器输出信号的频率实施控制。
曾华艳组离散事件系统仿真大作业
新疆财经大学实验报告 课程名称:物流管理综合实验 实验项目名称:系统建模与仿真 学号: 2013104059 姓名:曾华艳 班级:物流管理11-1 指导教师:林秋平 2014年 6月 2日
新疆财经大学实验报告
《铁路局联通营业厅排队仿真分析实验报告》 一、实验目的 (一)通过对铁路局联通营业厅运作的观察,建立计算机仿真全过程,对营业厅运作进行数据采集、建模和仿真分析,为联通营业厅提出改进和优化方案的建议。 (二)通过这次实验活动,全面了解计算机仿真技术在物流领域、生产制造领域等离散事件系统中的应用,理解仿真技术如何辅助管理人员进行决策。 (三)通过分组合作的形式,提供一种系统仿真工作中常见的团队协作方式的实践体验,培养协调工作、共同完成任务的能力。 二、系统描述 人们进入联通营业厅,首先要通过取票系统拿到自己的号,先在等待区等待叫号系统报自己的号。一共有2个服务台,2个服务台同时工作,哪个服务台叫到几号,拿这个号码的人就去哪个服务台,叫号系统按顺序叫号,2个服务台叫号不会发生重复现象。我们组决定针对铁路局联通营业厅叫号排队办理业务的过程进行研究,因此我们采集了仿真模型相关数据。记录了每位顾客到达时间、等待时间和离开时间。将收集的数据整理,录入excel中,并计算出了顾客的到达时间间隔和被服务时间,再利用flexsim建立仿真模型进行仿真分析与优化。 三、小组分工 (一)本组成员 1.组长:曾华艳 2.组员:晁芙蓉、陈磊、阿尔孜姑丽、宗泽宁、张振恒 (二)小组分工 1.调查收集数据和模型优化:全体成员 2.数据录入:晁芙蓉、张振恒、阿尔孜姑丽 3.数据处理:宗泽宁、阿尔孜姑丽 4.仿真模型建立与分析:陈磊、曾华艳 5.实验报告:曾华艳、晁芙蓉、宗泽宁 6.PPT 制作:张振恒、陈磊
动力学主要仿真软件
车辆动力学主要仿真软件 I960年,美国通用汽车公司研制了动力学软件DYNA主要解决多自由度 无约束的机械系统的动力学问题,进行车辆的“质量一弹簧一阻尼”模型分析。作为第一代计算机辅助设计系统的代表,对于解决具有约束的机械系统的动力学问题,工作量依然巨大,而且没有提供求解静力学和运动学问题的简便形式。 随着多体动力学的谨生和发展,机械系统运动学和动力学软件同时得到了迅速的发展。1973年,美国密西根大学的N.Orlandeo和,研制的ADAM 软件,能够简单分析二维和三维、开环或闭环机构的运动学、动力学问题,侧重于解决复杂系统的动力学问题,并应用GEAR刚性积分算法,采用稀疏矩阵技术提高计算效率° 1977年,美国Iowa大学在,研究了广义坐标分类、奇异值分解等算法并编制了DADS软件,能够顺利解决柔性体、反馈元件的空间机构运动学和动力学问题。随后,人们在机械系统动力学、运动学的分析软件中加入了一些功能模块,使其可以包含柔性体、控制器等特殊元件的机械系统。 德国航天局DLF早在20世纪70年代,Willi Kort tm教授领导的团队就开始从事MBS软件的开发,先后使用的MBS软件有Fadyna (1977)、MEDYNA1984),以及最终享誉业界的SIMPAC( 1990).随着计算机硬件和数值积分技术的迅速发展,以及欧洲航空航天事业需求的增长,DLR决定停止开发基于频域求解技术的MED YN软件,并致力于基于时域数值积分技术的发展。1985年由DLR开发的相对坐标系递归算法的SIMPACI软件问世,并很快应用到欧洲航空航天工业,掀起了多体动力学领域的一次算法革命。 同时,DLR首次在SIMPAC嗽件中将多刚体动力学和有限元分析技术结合起来,开创了多体系统动力学由多刚体向刚柔混合系统的发展。另外,由于SIMPACI算法技术的优势,成功地将控制系统和多体计算技术结合起来,发
基于Matlab的电力系统自动重合闸建模与仿真讲解
实践课程设计报告 课程名称:Matlab上机 题目:基于MATLAB的电力系统自动重合闸 所在学院: 学科专业: 学号: 学生姓名: 指导教师: 二零一五年四
摘要 分析了单相自动重合闸的工作特性,并利用MATLAB软件搭建了220kv电力系统的自动重合闸的仿真模型,模拟系统发生单相接地、三相相间短路故障,断路器跳闸后自动重合闸的工作过程。 关键词:电力系统自动重合闸MATLAB 短路故障
目录 1 引言 (1) 2 模型中主要模块的选择和参数 (2) 2.1同步发电机模块 (2) 2.2 变压器模块 (2) 2.3 输电线路模块 (3) 2.3.1 150km线路模块 (3) 2.3.2 100km线路模块 (4) 2.1 电源模块 (5) 2.3 负载模块 (6) 2.3.1 三相串联RLC负载Load1 (6) 2.3.2 三相串联RLC负载Load4 (7) 2.4 断路器模块 (8) 2.5 测量模块 (9) 2.6 显示模块 (9) 2.7 其他模块 (9) 2.8 仿真参数设置 (10) 3 仿真结果及波形分析 (10) 3.1 线路单相重合闸 (10) 3.2 线路三相重合闸 (12) 总结 (13) 参考文献 (14)
基于Matlab的电力系统自动重合闸 1 引言 随着技术的发展,电力系统的规模越来越复杂。从实际条件与安全角度考虑,不太可能进行电力系统科研实验,因而电力系统数字仿真成为了电力系统研究、规划和设计的重要手段。电力系统仿真软件如BPA,EMTP,PSCAD/ EMTDC ,NETOMAC,PSASP,MATLAB等,正向着多功能,具有更高的可移植性方向发展。其中在MATLAB 中,电力系统模型可以在Simulink环境下直接搭建,Simulink电力系统元件库中有多种多样的电气模块,电力系统大多数元件都包含。其中,可以直接调用。电力系统大部分故障是瞬时性故障,因此采用自动重合闸后,电力系统发生瞬时性故障时供电的连续性、系统的稳定性得到很大的提高。此外,自动重合闸有效纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。 本文以MATLAB为工具,对简单系统的线路单相重合闸和线路三相重合闸进行分析与研究。 1.1 仿真模型的设计和实现 电力系统正常运行时可以认为是三相对称的,即电压、电流对称,且具有正弦波形。下图为理想情况下220kv电力系统的模型。 图 1 220kv电力系统模型
大作业题目
控制系统仿真大作业 1、曲线拟合的Matlab实现和优化度检验 通过一个实际的例子,介绍最小二乘曲线拟合法的基本原理,对最小二乘曲线拟合法的Matlab实现方法进行研究,并给出曲线拟合Matlab实现的源程序。论述了Matlab软件在做曲线拟合时的用法,并进行曲线的拟合和相应的图像。 2、基于Matlab的液位串级控制系统 运用组态王和Matlab混合编程的方法设计了一个双容(两个水箱串联)液位串级在线控制系统,由组态王编制人机交互界面,用Matlab完成控制算法,二者通过DDE进行实时数据交换;采用串级控制策略,减小二次干扰的影响,验证其方法的有效性。 3、基于Matlab的变压器差动保护闭环仿真研究 应用Matlab建立了微机保护仿真系统,并对不同原理的变压器差动保护进行了仿真和比较.仿真系统采用积木式结构,根据微机保护的实现原理构建模块,实现保护的闭环仿真,对保护的动作过程进行分析. 4、基于MATLAB/SIMULINK的交流电机调速系统建模与仿真 根据直接转矩控制原理,利用MATLAB/SIMULINK软件构造了一个交流电机调速系统,该系统能够很好地模拟真实系统,实现高效的调速系统设计。仿真结果验证该方法的有效性。 5、基于MCGS和MATLAB的薄膜厚度控制系统仿真 以MCGS组态软件和MATLAB为平台,设计和仿真了一个薄膜厚度控制系统.MCGS完成硬件接口的设置、数据的实时采集、人机对话、以动画的方式显示控制系统的运行情况,MATLAB完成PID参数的自动整定,并利用动态数据交换(DDE)技术建立两者间的通讯.并分析其仿真结果。 6、Matlab在动态电路分析中的应用 用Matlab计算动态电路,可得到解析解和波形图.一阶电路先计算3要素,后合成解
电力系统仿真及建模课程设计任务书(v)
昆明学院 《电力系统建模及仿真》课程设计 任务书 适用于:电气工程及其自动化专业 (电气工程方向) 自动控制与机械工程学院电子电气教研室 2015年6月
一、课程设计的目的 该课程设计是在完成《电力系统分析》的理论教学之后安排的一个实践教学环节。其目的在于巩固和加深对电力系统潮流和短路电流计算基本原理的理解,学习和掌握应用计算机进行电力系统设计和计算的方法,培养学生独立分析和解决问题的能力。 二、课程设计的基本要求 掌握电力系统等值模型和参数计算,以及潮流和短路计算的基本原理,学会应用计算机计算系统潮流分布和短路电流的方法。 三、课程设计选题原则 该课程设计是根据电力系统分析课程内容,结合实际工程和科研的电力系统网络进行系统的潮流和短路电流计算。 四、课程设计的任务及要求 1、基本要求 (1)用Matlab中Simulink组件的SimPowerSystems工具箱构建设计要求所给的电力系统模型,在所给电力系统中K处选取不同故障类型(三相短路、单相接地短路、两相短路、两相接地短路进行仿真,比较仿真结果,给出自己的结论。(电力系统接线图见附录1,选做一题) (2)基于Matlab/Simulink,搭建附录2所示电力网络模型,并进行潮流计算。 2、课程设计论文编写要求 纸张A4、要求书写整齐,字数不少于2000字。 (1)封面包括:《电力系统建模与仿真课程设计》总结报告、专业、班级、学号、姓名、指导教师(具体格式附后) (2)论文包括目录、摘要、正文、参考文献、心得体会等。 要求:画出完整电路图、参数标注清楚;按照具体项目要求,完成仿真内容并记录仿真结果,给出自己的结论。 五、时间分配 1、查阅资料、熟悉Matlab中Simulink组件的SimPowerSystems工具箱(1天); 2、基于Matlab/Simulink的电力系统短路故障的仿真与分析(3天);
电力电子电路建模与分析大作业要点
西安理工大学 研究生课程论文/研究报告 课程名称:电力电子系统建模与分析 任课教师: 完成日期:2016 年7 月 5 日 专业:电力电子与电力传动 学号: 姓名: 同组成员: 成绩:
题目要求 某用户需要一直流电源,要求:直流输出24V/200W,输出电压波动及纹波均<1%。用户有220V交流电网(±10%波动变化)可供使用: (1) 设计电源主电路及其参数; (2) 建立电路数学模型,获得开关变换器传函模型; (3) 设计控制器参数,给出控制补偿器前和补偿后开环传递函数波特图,分 析系统的动态和稳态性能; (4) 根据设计的控制补偿器参数进行电路仿真,实现电源要求; (5) 讨论建模中忽略或近似因素对数学模型的影响,得出适应性结论(量化 性结论:如具体开关频率、具体允许扰动幅值及频率等)。 主要工作 本次设计主要负责电源主电路及其参数的的设计,以及建立电路数学模型并获得开关变换器传函模型这两部分内容,具体如下: (1) 本次设计电源主电路及其参数,采用从后向前的逆向设计思想。首先根据系统输出要求,设计了后级DC/DC型Buck电路的参数。接着设计了前级不控整流电路以及工频变压器的参数。考虑到主电路启动运行时的安全性,在主电路中加入了软启动电路; (2) 本次DC/DC变换器的建模并没有采用传统的状态空间平均方法,而是采用更为简单、直观的平均开关建模方法,建立了Buck变换器小信号交流模型。最后,推到出了开关变换器的传递函数模型,并给出了Buck电路闭环控制框图。
1 设计主电路及其参数 1.1主电路设计 根据题目要求,系统为单相交流220V/50Hz 输入,直流24V/200W 输出。对于小功率单相交流输入的场合,由于二极管不控整流电路简单,可靠性高,产生的高次谐波较少,广泛应用于不间断电源(UPS)、开关电源等场合。所以初步确定本系统主电路拓扑为:前级AC-DC 电路为电源经变压器降压后的二极管不控整流,后级DC-DC 电路为Buck 斩波电路,其中Buck 电路工作在电感电流连续模式(CCM ),前后级之间通过直流母线和直流电容连接在一起。系统主电路结构如图1-1所示。 AC 220V/50Hz L C 1 C 2R D S 图1-1 系统主电路结构图 1.2主电路参数设计 本次设计电源主电路参数,采用从后向前的逆向设计思想。先对后级DC/DC 型Buck 电路的参数进行设计,接着对前级不控整流电路以及工频变压器的参数进行设计。下面分别对后级的Buck 电路和前级经变压器降压后的不控整流电路各参数进行分析设计。 1.2.1 输出电阻计算 根据系统电路参数:220,50;24;200i o U V Hz U V P W ===,可计算: 输出电流: /200/248.33O O I P U W V A ==≈ (1-1) 负载等值电阻: /24/8.33 2.88O O R U I V A ==≈Ω (1-2)
微纳系统仿真大作业
1. 用有限差分法和有线元方法把以下问题变成数值方程,并说明两种方法的异同: 2(,)0x y ??= 边界条件: (,0)(,1)0;(0,)(1,)1; x x y y ????==== 解: (1) 有限差分法 2(,)0x y ??= 即为20xx yy u u u ?=+=,其中(),u x y ?= 将定义域等分,步长均为h ,则 ()()()()()()222,,,,4,u x h y u x h y u x y h u x y h u x y u O h h ++-+++--?=+ 略去高阶无穷小,由20xx yy u u u ?=+=得 ()()()()(),,,,4,0u x h y u x h y u x y h u x y h u x y ++-+++--= 定义域离散,离散点为(),i j x y ,则上式可化为 ()()()()(),,,,4,0i j i j i j i j i j u x h y u x h y u x y h u x y h u x y ++-+++--= 定义域为01,01x y ≤≤≤≤,因为本题只是为了说明原理,故将其简单等分为33?单元,节点编号从()()0,02,2到。 则 1,1,,1,1,40i j i j i j i j i j u u u u u +-+-+++-= 其位移矢量为
()()()()()()()()()0,00,10,21,01,11,22,02,12,24110141101410141101411011410141011410140u u u u u u u u u ????-??????????-????????????-??????-????????????=-??????-????????????-????????-??????????-?????????? 由边界条件 (,0)(,1)0;(0,)(1,)1; x x y y ????==== 可知()()()()0,00,22,02,2,,,u u u u 有冲突,可以区位均值即()()()()0,00,22,02,20.5u u u u ====,而()()1,11,20u u ==,()()0,12,10u u ==,带入化简即可求得()1,1u (2) 有限元法 使用有限元法的计算流程为: 求解区域离散化; 构造插值函数形成分段光滑的坐标函数系; 用 Ritz 方法求解微分方程 对2(,)0x y ??=构造函数 ()221,2x y dxdy x x ???????????∏=+???? ? ????????????? ?? 首先将整个区域离散为三角形的子区域如下图, 三角形微小子区域中的值由三 角形节点值的插值结果表示,即 (),i i j j k k x y N N N ????=++
电力系统仿真
如图所示为一无穷大功率供电的三相对称系统,短路发生前系统处于稳定运行状态。假设a 相电流为)sin(i |0|0 ?αω-+=t (1-1) 式中,222|0|m )'()'(L L R R U I m +++=ω,) '()'(arctan 0R R L L ++=ω? 假设t=0s 时刻,f 点发生三相短路故障。此时电路被分成俩个独立回路。由无限大电源供电的三相电路,其阻抗由原来的)'()'(L L j R R +++ω突然减小为L j R ω+。由于短路后的电路仍然是三相对称的,依据对称关系可以得到a 、b 、c 相短路全电流的表达式 式中,22m )(L R U I m ω+=为短路电流的稳态分量的幅值。 短路电流最大可能瞬时值称为短路电流的冲击值,以m i 表示。冲击电流主要用于检验电气设备和载流导体在短路电流下的受力是否超过容许值,即所谓的动稳定度。由此可得冲击电流的计算式为 式中,im K 称为冲击系数,即冲击电流值对于短路电流周期性分量幅值的倍数;αT 为时间常数。 短路电流的最大有效值m I 是以最大瞬时值发生的时刻(即发生短路经历约半个周期)为中心的短路电流有效值。在发生最大冲击电流的情况下,有 短路电流的最大有效值主要用于检验开关电器等设备切断短路电流的能力。 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建 假设无穷大功率电源供电系统如图所示,在0.02s 时刻变压器低压母线发生三相短路故障,仿真其短路电流周期分量幅值和冲击电流的大小。线路参数为;km 17.0,km 4.0,5011Ω=Ω==r x km L 变压器额定容量A MW S N ?=20,电压U s %=10.5,短路损耗KW P s 135=?,空载损耗KW P 220=?,空载电流I 0%=0.8,变比11110=T K ,高低压绕组均为Y 形联结;并设供点电压为110KV 。其对应的Simulink 仿真模型如图所示 无穷大功率电源供电系统的Simulink 仿真图 在Simulink 仿真图中各模块名称及提取路径见表。 表 仿真电路中各模块名称及提取路径