交互式捷联惯导仿真系统的设计与实现

捷联式惯导系统在军事领域应用广泛,为便于对捷联惯导算法及各种组合导航算法进行研究,设计了一套捷联惯导仿真系统。系统基于模块化思想设计,包括运动状态建模、轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块和惯导解算模块4部分,具有良好的可移植性和拓展性;系统采用图形交互界面,实时操控载体的运动状态,能便捷、高效的生成各种运动轨迹;利用等效旋转矢量算法对仿真数据进行了解算分析,仿真实验结果表明：解算的姿态、速度和位置误差与理论值相符,验证了仿真模型的合理性以及仿真系统的可用性。     

风电变流器的水冷系统性能研究

针对一种大功率风电变流器进行了整柜水冷系统性能研究.对变流器系统流量、管路直径、管路压力损失进行了计算和分析,并根据变流器的散热需求进行了流量分配设计.利用 ANSYS软件对整柜水冷散热模型进行建模 和热仿真,采用热仿真计算和样机测试的方法进一步研究了该水冷系统在不同静态压力下,系统压力损失与流量间的关系,并对热仿真结果进行了归纳回归.对大功率风电变流器的水冷系统性能的研究,给其他大功率电力电子产品的水冷系统设计提供了参考.     

一种无陀螺捷联惯导的九加速度计测姿方法

通过对无陀螺捷联惯导系统的姿态测量原理进行分析,为了从工程安装角度提出一种简易的实现无陀螺捷联惯导的九加速度计安装方式,首先对该九加速度计配置方案的简易性和合理性进行了理论分析.基于捷联惯导原理对这种九加速度计安装方式的计算原理进行了数学推导,详细论述并计算了该无陀螺捷联惯导的实现算法,从而最终得出了该九加速度计配置方式可行的结论.与此同时对该九加速度计无陀螺惯导系统建立了角加速度和线加速度的数学模型,在假设没有随机白噪声和常值误差等测量误差的前提下对其进行了MATLAB仿真,给出了该系统的角速度和角速度误差值从而再次佐证了这种九加速度计的配置方式简易可行.     

一种POL终端匹配电源的热模拟研究

介绍了一种广泛应用于存储器、CPU等高速信号端口的POL终端匹配电源的工作原理。根据电源各元器件的功耗,建立该电源的热模型,并利用ICEPAK软件对其进行热模拟仿真。通过仿真结果与实际测试结果的对比,确认模型和计算方法的准确性。此热模拟仿真方法可广泛用于同类电源的热评估。     

机载平台式惯导系统直流力矩电动机故障机理分析

对某型机载惯导系统使用中出现的电机故障进行了统计和分类,确定了电机接触电阻变大是主要的故障模式。在分析机载惯导系统电机特殊使用环境的基础上,采用微动磨损和电接触理论,对接触电阻变大的故障机理进行了分析,并提出了相应的改进措施。环境仿真实验验证和系统故障统计结果均表明采取的改进措施有效。     

继电保护设备元器件温度仿真分析与寿命评估

针对继电保护设备热设计阶段定量分析手段不足的问题,开展设备高热损元器件温度仿真分析及寿命评估。首先分析了继电保护设备的结构特征及散热机理,提出了继电保护设备机箱及板卡热仿真精细化建模方法,并基于Icepak软件建立了典型继电保护设备有限元仿真模型。然后通过改变继电保护设备有限元模型的仿真参数,仿真计算了不同环境温度、不同散热措施下各板卡高热损元器件工作温度,定量分析了高热损元器件温度变化情况。在此基础上,提出了基于继电保护设备温度分布特性及阿伦尼乌斯方程的高热损元器件寿命评估方法,揭示了设备运行环境温度对元器件寿命及可靠性的影响规律。得到的元器件温度特性及寿命分析结果,可为继电保护设备开展热设计及优化提供数据与理论依据。     

热真空释气标准及试验方法研究

随着我国航天事业的迅猛发展,特殊的空间环境对电子元器件的释气特性也提出了要求。本文介绍了热真空释气的国内外标准现状,并对非金属材料热真空释气试验方法进行了研究,包括标准试验方法条件选择以及收集板材料对试验结果的影响分析。     

基于流固耦合模型的永磁耦合器导体铜盘散热研究

针对永磁耦合器在运行时导体铜盘侧产热较大而使装置无法正常工作的问题,提出一种能够有效提高导体铜盘散热能力的结构。首先,基于流固耦合数学模型和传热学理论方程,通过有限元仿真计算了不同转差及不同气隙长度下的永磁耦合器的导体铜盘温度分布,并将仿真结果与试验测试结果进行对比,验证了仿真计算方法的准确性。其次,针对导体铜盘温升过高,热量无法导出的问题,提出一种在端盖外侧添加导风散热片的结构,并仿真分析不同形状的散热片对散热效果的影响。最后,仿真分析了导风散热片的高度、厚度以及数量对导体铜盘温升的影响,进而得到导风散热片设计参数的最优区间,为永磁耦合器的风冷散热结构设计提供了科学依据。     

激光陀螺惯性导航系统在线快速诊断技术

国内目前对于惯性导航系统的故障诊断技术的研究主要停留在理论阶段,研制了一套激光陀螺惯性导航系统在线快速诊断装置工程样机.该样机主要包括硬件和软件两部分,硬件为一个激光陀螺惯性导航系统在线快速诊断装置,软件部分实现了串口读写、数据采集、信号处理、故障诊断等功能,样机能够对激光陀螺惯导系统进行在线检测、诊断和故障判别.该装置的研制对提高激光陀螺惯导系统的使用效率、缩短维修维护周期具有重要意义.对激光陀螺惯导系统在线测试的试验结果表明该装置具有很好的故障检测性能,能够及时发现激光陀螺惯导系统存在的故障并作出预警.     

惯性导航平台辨识的离心机方法

为正确应用离心机进行惯性导航平台误差系数的辨识,针对无反转平台的离心机测试条件,给出惯导平台在离心机上的安装定向,并结合惯导平台的运动学分析,推导出辨识测试中惯导平台各环的影响力矩计算公式。通过实际算例,利用各环的影响力矩计算公式,对辨识测试可进行的允许时间与离心机高速旋转对惯导平台各环造成的影响力矩之间的关系进行分析,并给出了计算与辨识的仿真结果。结果表明,利用该分析获得的惯导平台各环的影响力矩计算公式能正确地计算出辨识测试的允许时间,且在允许的测试时间内较好地辨识出所需的误差系数。     

电动车辆用锂离子电池热特性研究

电动车辆的性能和成本很大程度上取决于动力电池组的性能和使用寿命,而电池组的性能和使用寿命又受到电池生热的影响。为了研究电池在充放电过程中的生热特性,以35 A·h,3.7 V方形锰酸锂电池为研究对象,对常温下充放电生热特性和低温放电的生热特性进行研究。研究结果表明:随着放电电流增大,电池温度快速提高,且低温环境下利用电池放电生热可改善电池性能,这些将为后续动力电池组热管理系统研究提供参考。     

基于iSIGHT平台的开关电源电热耦合仿真方法

为了实现开关电源性能特性的精确仿真分析,需要考虑温度与元器件之间的电热耦合效应,否则将无法准确模拟电源真实工作状态。提出一种基于i SIGHT平台的开关电源电热耦合建模与仿真分析方法。采用有限元仿真方法提取高频变压器分布参数,建立等效电路模型;分析功率半导体器件工作特性受温度的影响关系,建立肖特基二极管和功率MOSFET的电热耦合仿真模型。以某开关电源为对象,分别建立电路仿真模型和稳态热场仿真模型,采用i SIGHT对电、热仿真过程进行集成,实现电热耦合仿真数据的自动化交互。该电热耦合仿真方法提高了电、热特性的仿真精度,可精确描述开关电源的性能特性与下位特性参数的关系,为产品优化设计提供了准确有效的手段。     

光伏组件输出电气特性研究及在线预测方法

以光伏组件的传热机理分析为基础,从传热学的角度建立了一种光伏组件的一维热模型。该模型同时考虑了光照辐射、环境温度与风速等气象因素,可实现对太阳能电池温度的在线预测,其有效性得到了实验结果验证。针对传统的光伏组件输出特性评估中仅考虑光照度与环境温度、不计及风速影响的缺陷,提出了基于热模型的精确在线评估方法。该方法为光伏电站的建站选址、改造设计提供理论依据,同时有助于光伏组件的运行状态监测与故障诊断。     

电动汽车动力电池保温性能设计与分析

目前制约电动汽车在高寒地区发展的因素,主要是动力电池低温容量衰减限制整车续航里程等问题.动力电池组的安全、使用容量和寿命是决定电动汽车安全性和续航里程的重要原因.锂电池的安全性和性能受温度的影响很大,以某88 AH三元锂电池为研究对象,建立了动力电池的仿真模型,试验与计算结果在误差范围内十分吻合.设计了某电动汽车动力电...     

基于混合电场线性叠加原理的换流变压器内部电场分布规律研究

换流变压器是特高压直流输电系统中的关键设备,其阀侧承受着交直流复合电压。研究热老化对交直流电压在油纸绝缘内分布的影响,可为换流变压器油纸选型提供理论借鉴。选取了换流变压器常用的绝缘油和绝缘纸作为研究对象,并对2种不同油纸组合展开加速热老化试验,测量并分析试验过程中绝缘油和绝缘纸的介电常数和电阻率的变化规律,在此基础上通过油-绝缘纸-油有限元电场仿真模型分析,基于线性叠加原则,得到了交直流电压在热老化过程中的分布变化情况,表明热老化主要影响油纸中直流分量的分布,将显著提高油中的电场强度。     

超特高压阀侧套管的绝缘配合与电热场分析

主要分析了特高压直流阀侧套管的电场和热场的分布情况。由ANSYS仿真了线性和非线性下电场分布。由热电类比的方法模拟出热场暂态分布,同时也给出了套管的稳态温度分布情况。目前尚未建立套管热场的有限元模型,因此提出可以建立套管的有限元模型,对其热场进行分析。     

红外成像技术在电力系统后备电源热故障监测中的应用研究

针对目前电力系统后备电源在线监测系统的弊端和现状,通过对蓄电池充放电时的故障现象分析,采用红外成像技术以全新的视角对失效蓄电池以及处于亚健康状态的蓄电池进行了研究。结果表明以红外热图像为依据能及时有效发现故障蓄电池,同时还可以把红外热图像以及转化后的数字温度信息通过以太网进行远传,实现专家远程全视角会诊。该文的研究拓展了红外成像技术的应用领域,丰富了电力系统后备电源在线故障监测的手段和方法,具有一定的创新性及推广应用价值。     

导热硅胶形状对液冷式电池组热性能影响研究

随着电动汽车能量密度的增加以及充放电功率水平的提高,动力电池热问题日益突出,电池热管理系统设计显得尤为重要。从动力电池组应用场景出发,建立了液冷式电池组有限元模型并仿真分析了4种导热硅胶形状对电池组热性能的影响。研究发现,随着导热硅胶与电池组接触面积的减少,电池组温度有所上升,但温差较小。相比于常规设计方案,改短设计方案在电池组温度略微上升的条件下温度均匀性改善明显,可以为电池热管理系统设计提供参考。     

提升火电机组灵活性改造技术方案研究

针对目前“三北”地区采暖期电负荷与热负荷需求不平衡日益加剧,火电机组在供暖期参与深度调峰热电解耦需求十分迫切的问题,从技术路线及方案适用范围等方面对提升火电机组灵活性改造的技术方案进行了详细地分析与研究,并针对具体工程确定了热水储热系统和电锅炉系统的工程设计方案。通过分析表明,热水储热系统、电锅炉系统及减温减压系统供热方案均能够在一定程度上提升火电机组的运行灵活性,增加机组调峰深度,不同方案有其各自的适用范围。     

直流继电器电寿命试验中复合触头的温度场和热应力仿真研究

在较大负载等级下,复合触头的结合强度会由于温度和热应力的影响发生变化,甚至导致氧化物层脱落而失效。以典型的AgSnO2In2O3/Cu复合触头为研究对象,基于有限元思想提出一种电器多个动作周期后的温度、热应力仿真计算方法,从而得到复合触头在电寿命试验中的温度场、热应力分布的变化规律,又进一步研究了大负载情况下,复合触头的结合强度、银氧化层厚度等因素对其寿命的影响规律,并通过与试验结果对比验证了仿真模型的正确性。