基于伪键合图法的电磁泵建模与仿真

采用由荷兰Twente大学研发的机电一体化建模软件20-sim,用键合图法模拟并实现了电磁泵中磁场域、电场域和液压域的相互作用过程,仿真分析了电磁泵的进出水状况.根据电磁泵在工作过程中泵室的发热情况,利用伪键合图法对电磁泵中的热力系统进行了分析和仿真,结果显示了电磁泵系统的热力学性能和动态特征.在分析电磁泵进出水时纹波产生原因的基础上,通过调节参数消除了纹波的影响.总体仿真结果反映了在设计阶段的20-sim建模环境中利用伪键合图法建模的直观效果.     

基于键合图的电力电子电路建模与仿真

随着DC-DC变换器的实际应用领域的不断扩大,人们对变换器系统的稳定性提出了更高的要求,因此,精确而有效的建模和仿真对于变换器的发展有着重大的意义。本文以电力电子Buck电路为例,提出混合键合图模型和键合图平均模型两种模型,这两种模型都是在键合图建模理论的基础上,根据电路中开关控制方式的不同而得到的。首先经过分析得到Buck电路的两种键合图模型,并在GME(Generic Modeling Environment)软件中搭建模型,然后通过该软件将它转换为Matlab框图模型并仿真,最后将仿真结果与实际电路模型的输出波形进行对比分析,验证了两种模型的可行性和正确性。     

基于键图的机电作动系统的建模与仿真

多电/全电飞机的关键技术之一就是飞控系统中的机电作动系统设计.在Ghosh和Bhadra所建立的电机键合图模型基础上,根据机电作动系统的原理和结构,应用功率键合图理论对机电作动系统各部件进行了研究,在此基础上建立起了机电作动系统的统一扩展键合图模型,并利用现有键合图软件对系统进行了仿真和分析.仿真结果符合预期的设计要求...     

船用蒸汽轮机键合图建模与仿真研究

从基本物理规律出发,应用键合图理论研究了船用蒸汽轮机的仿真建模问题,以规范化的方式统一分析了汽轮机装置中同时存在的热功转换、热传递和质量迁移3种能量作用,建立了一类具有通用性的船用汽轮机装置全工况键合图模型。结合具体算例对模型进行验证,通过仿真结果与实测值比较证明模型能够真实地反映船用汽轮机装置的静态与动态工作特性,具有较好的精确性和实时性。对键合图理论在热工对象仿真建模领域内的应用作了一些探讨,所得结论具有一定的理论和工程实用价值。     

基于键合图理论的一级倒立摆建模与仿真

倒立摆是一个典型的高阶次、自然不稳定、快速响应、非线性运动控制系统是典型的研究对象。介绍了系统机构,通过分析受力图中的几何约束条件,推出倒立摆的键合图模型,引用20-SIM仿真软件进行分针软件,在仿真结果的基础上,设计了PID控制器,仿真结果表明,建模方法可行并控制效果好。     

基于键合图的风电系统功率变换器建模及仿真

作为风力发电系统中的重要接口部件,功率变换器的精确建模是风电系统建模的重要基础。功率变换器在工作时连续和离散的动态特性相互作用,给建模带来巨大挑战。针对功率变换器的不连续性和混杂特性,采用非线性阻性元件对开关器件等效,基于键合图理论构建功率变换器模型,实现其统一建模。借助Matlab仿真平台,采用Simulink子系统模块构建键合图仿真模型,仿真结果验证了模型的正确性,说明键合图作为一种工程系统的建模方法在混杂系统的建模上具有独特的优越性。     

面向功率键合图的通用仿真软件的研究

该文介绍了一种面向功率键合图的通用的系统动态性仿真软件－ＰＢＧＳＩＭ。该软件在ＭＡＴＬＡＢ平台上二次开发而成。充分发挥了功率键合图法在分析系统动态特性方面的优势,可以处理包含各种环节的复杂系统,软件从系统的键合图模型出发,自动辨错揭示、自动建立数学模型（字符型和数值型）、进行仿真计算并按要求输出仿真结果,用户可以方便地修改元件参数或模型直至得到满意结果。还可以给定 经变量,对系统的动态特性进行参数     

基于键合图的汽车悬架系统建模与仿真

键合图是一种图形工具,它可以清晰形象地描述系统内部的能量结构.文中给出了功率键合图理论对汽车1/4、1/2悬架系统建模的详细方法,建立了1/4、1/2悬架的键合图模型.对1/2悬架键合图模型进行仿真时,文中没有采用传统的推导状态方程方法,而是将键合图模型按照键合图与方块图的转化关系直接转为方块图模型,再利用MATLAB软件的Simulink工具箱对1/2悬架的方块图进行建模仿真.给出了仿真模型,得到了较好的仿真结果.验证了键合图结合方块图理论对系统建模和分析的优越性.     

矿用电动轮车交流传动系统的建模与仿真

矿用电动轮自卸车的交流传动系统是一个复杂的多能域系统,主要由功率变换器和电机组成。采用可调变换器附加导通电阻Ron的方式建立功率变化器开关器件的键合图模型,并以其为基本部件建立功率变换器的键合图模型。根据其建立的模型在所有开关模式下具有同样的因果关系,不需要因为系统模式的变化而重新指派计算因果关系。根据d-q坐标系下电机的等效电路图建立电机的键合图模型,并由键合图模型推导出电机的状态方程。采用MTLAB/Simulink和20-sim软件对功率变换器和电机的键合图模型分别进行仿真,实验结果验证了模型的正确性,说明键合图理论能够用于复杂多能域系统的统一建模。     

飞机燃油系统的键合图建模与Saber仿真分析

燃油系统作为飞机配电系统的重要负载,地位特殊,作用重大.分析了飞机燃油系统的工作原理,运用键合图技术对该系统的主要用电器件燃油泵进行建模,通过Saber软件中的TLU(table look-up)方法构造了该泵的可视化仿真模型,继而在Saber Sketch中模拟某飞机燃油系统,分析相关参数变化对飞机配电电网的影响,仿真结果和实验数据基本吻合.     

基于功率键合图和Matlab／Simulink的液压激振系统的建模及仿真

液压振动系统是采用激波器控制的机电液一体化系统,具有高动态特性。运用键合图方法建立液压振动系统的键图模型,提出将控制参数加入键图模型,用于控制液压振动系统功率流向的交替变化;根据键合图理论和控制关系建立系统的数学模型;并利用Matlab／Simulink仿真软件建立其仿真模型,可以直观地表达系统的功率流向和控制关系;根据液压振动系统模型易产生病态的特点,利用Matlab提供多种求解方法的优势,设置合理的仿真参数以得到更精确的仿真结果;利用键合图方法的扩展功能和Simulink建模的模块化可以深入研究系统中受关注的任何子系统,为液压振动系统的设计和应用提供理论依据。     

键合图在火电厂热工对象建模中的应用

针对火电机组这种复杂的多能量转换系统,功率键合图以能量守恒定律为依据,用4种统一的物理变量表达不同的工程系统,在机、电、液、热等多种能量范畴的耦合系统建模中具有独到优势。在研究热工对象汽包的工作过程基础上,利用功率键合图理论,将其分解划分为相关键图子系统,通过连接各子系统键图模型综合得到汽包对象的键合图模型,并推导了该模型对应的数学描述,通过仿真验证了键合图模型的精确性,为热工对象的建模提供了一种崭新方法。     

基于 AMESim 的航空燃油柱塞泵特性仿真

针对柱塞倾斜安装的某型航空燃油柱塞泵进行运动学分析,首先基于坐标互换法建立柱塞运动方程,然后采用 AMESim 软件构建柱塞泵模型,最后仿真分析柱塞倾角和转子转速对柱塞泵运动特性、流量特性及压力特性的影响。仿真结果表明,相同工况下柱塞倾角对流量的影响小于转子转速,但斜柱塞结构能增大柱塞行程,增加泵的供油量,适度改善柱塞泵的流量脉动情况。     

基于20-SIM软件的控制系统建模与仿真

简要地介绍了由荷兰Twente大学控制工程系研发的商业软件20-SIM的主要功能、编程环境和仿真方法.在讨论控制系统涉及领域广的基础上,提出利用20-SIM软件进行建模与仿真.在实例模型中,首先利用20-SIM建立了控制系统图标化模型.在此基础上,应用了自动控制技术中的最优状态反馈控制和卡尔曼滤波器技术,仿真结果理想地显示了控制效果.由此可见,基于20-SIM建模与仿真方法直观简便,为控制系统的建模与仿真提供了新的思路.     

基于键合图的混合动态系统故障诊断的方法

本文首先概述了控制系统故障诊断的概念,分析了国内外对于这一领域的研究水平和发展状况,并且分基于和不依赖于控制系统数学模型两大类介绍了一些主要的故障诊断方法。此外,本文针对当前应用较多的一种动态系统——混合系统,提出了一种基于键合图模型的故障诊断方法。介绍了混合键合图基本原理,通过混合键合图对混合动态系统建模,为进一步进行MBD故障检测和追踪直至故障隔离和鉴别提供基础模型。