智能电器虚拟设计中的仿真技术

仿真技术是虚拟设计的核心技术,智能电器涉及机械、电气、电子、控制、软件、通信等多个不同学科领域。介绍了相关领域主要仿真软件,指出单领域仿真不能满足智能电器虚拟设计的要求,必须综合应用各学科领域的仿真技术,进行协同仿真,才能设计出可以与物理样机相媲美的虚拟样机。     

基于RobotStudio与PLCSIM的联合虚拟仿真平台研究

针对复杂的工业现场环境中工业机器人在配合其他控制设备应用时必须在线调试的弊端,使用联合虚拟仿真技术,在RobotStudio中建立实际生产环境的仿真模型并对机器人离线编程,使用博图软件编写程序下载至虚拟PLC中,通过虚拟以太网建立连接,进一步还原生产控制方式。该方案脱离实际设备,为工业机器人与PLC项目的开发提供实验平台,使机器人编程调试环境更加安全灵活,在教学中也可弥补教学设备的不足。     

固体继电器虚拟装配系统开发

论述了产品装配模型的特点,讨论了在电气领域引进虚拟现实技术就产品装配过程进行仿真的原理和可行性,分析了开发固体继电器虚拟装配系统面临的主要问题及解决方法,并基于AutoCAD 2000图形平台和ARX开发工具实现了该系统.     

固体继电器虚拟装配系统开发

论述了产品装配模型的特点,讨论了在电气领域引进虚拟现实技术就产品装配过程进行仿真的原理和可行性,分析了开发固体继电器虚拟装配系统面临的主要问题及解决方法,并基于AutoCAD2000图形平台和ARX开发工具实现了该系统。     

高速列车电气综合仿真软件设计

随着高速列车的蓬勃发展,建立高速列车综合仿真平台具有十分重要的意义。就高速列车牵引/制动特性、电气特性以及运行策略进行分析和设计,从而研发出一款高速列车电气综合仿真软件。该款软件从列车顶层指标入手,构建了仿真的整体框架,同时为其他模块提供了良好的接口,是一款集设计、验证和展示于一体的综合软件。软件可以实现列车牵引/制动性能设计、电动机特性设计、牵引传动系统容量设计以及运行时分仿真等功能,对于高速列车特性设计、功能验证以及展示起到一定的作用。     

基于MCGS的PLC虚拟监控系统平台

为方便PLC控制系统开发调试以及满足实验教学的需要,提出了一种开放性的虚拟仿真平台.该平台采用组态软件MCGS虚拟被控对象,利用OPC技术实现组态软件与虚拟PLC之间的数据交互功能,通过人机交互界面可以直观、实时监控程序控制过程,最后用一个实例验证这个方案的可行性.为工程调试以及高校实验教学提供一种新思路.     

基于OPC的虚拟DCS对象调试软件开发

开发了一种基于过程控制的链接和嵌入OPC(OLE for Process Control)技术的面向对象调试软件．实现对虚拟集散控制系统DCS(Distributed Contmls System)的网络化实时在线交互调试。介绍了面向对象调试软件的设计思想,采用虚拟分散处理单元DPU(Distributed Process Unit)程序作为过程控制系统仿真的核心。在软件设计中把OPC服务器嵌入虚拟DCS,直接从DPU中获得对象数据。基于多线程模型的OPC服务器采用Mierosof Visual C 开发,并描述了其主要实现过程。介绍了调试软件的设计与实现,并给出了部分程序代码。     

基于多故障场景的大规模安全稳定控制系统可信测试方法

目前区域电网安全稳定控制系统主要依赖出厂前的静态测试或实时数字仿真系统等仿真测试,现场联合调试和安全稳定控制策略动态验证不够完善,设备安装、调试检验、参数设置过程中可能存在的隐患难以完全排除,因此亟须建立有效的现场测试方法,确保安全稳定控制系统的可信可用。文中提出基于电力调度数据网、电力无线虚拟专网、全球定位系统构建大规模远程测试体系。以BPA和PSASP软件等中国电力调度部门常用仿真软件的仿真结果为输入信号源,各站测试终端经通信网络相连共同组成分布式远程测试平台进行安全稳定控制系统动态整组仿真测试。同时,对测试平台的组网架构、通信方式、控制方法和测试终端设计进行了详细介绍,并以中国新疆和田地区安全稳定控制系统为实例开展现场试点应用,实现了大规模安全稳定控制系统的可信测试。     

木琴演奏机械手的仿真分析与设计

利用SolidWorks软件对一种单槌击键演奏模式的木琴演奏机械手进行了仿真设计,给出了木琴、移槌装置、击槌装置和机械手支架等部分的三维造型、虚拟装配和运动仿真结果,提出了一种基于DSP芯片的机械手运动控制方案。仿真结果表明:这种机械手结构简单,运动灵活,演奏时能够快速而准确地定位击键位置,为木琴演奏机械手的设计提供理论依据。     

基于Dymola的飞机机电作动系统多领域建模研究

飞机机电作动系统是一个复杂的耦合系统,其中包含电气、机械和液压相关技术。传统的单一仿真软件无法反映各子系统之间的耦合关系。为了更好的仿真该系统的动态特性,就需要一个具有多领域建模能力的支撑软件。Dymola具有独特的多领域统一建模的能力,利用Dymola可以通过模型元件之间的合理链接,建立起面向对象的电气-机械机构的Modelica模型。其中机械结构可以在Dymola中显示三维立体图像,并根据仿真结果显示动画。以Dymola平台中搭建飞机起落架系统为例,结果显示通过构建其机械、电气、液压和控制系统,实现了基于Dymola平台上的多领域统一建模和仿真。     

一种252kV三极机械联动的瓷柱式SF_6断路器

在高压电器产品研发过程中,利用软件建立三维虚拟数字样机,并对数字样机进行仿真分析与优化,在实体样机未制造前对结构进行运动分析,从三极联动断路器整体方案的设计、极间距的确定、传动结构的设计、操动机构的选型等几个方面进行分析研究,缩短了研发周期,节约研发成本,提高了设计质量。     

分合闸弹簧参数对高压断路器机械特性影响研究

通过仿真软件建立某高压断路器虚拟样机,进行动力学仿真计算,根据计算结果分析了分合闸弹簧参数与高压断路器机械特性的影响并得出结论,该结论可以为弹簧操动机构分、合闸弹簧设计提供参考,为弹簧操动机构与断路器本体的匹配性研究奠定基础,同时对高压断路器机械特性调试也具有一定意义。     

基于组态的PLC虚拟教学系统的研究

介绍了自行开发的PLC虚拟仿真教学系统,以液体混合装置为例,应用组态软件Kingview建立了模型,采用虚拟技术进行仿真实验。经系统调试与运行,证实了基于组态软件的PLC虚拟仿真液体混合装置的系统能够准确顺畅的实现装置的运行过程。以组态软件为平台的PLC虚拟系统,开发周期短,节省成本,系统稳定安全,仿真效果生动形象、实时性好,可以应用在PLC课程的理实一体化教学中,具有一定的推广价值。     

针对虚拟电池的HIL仿真平台研究

虚拟电池在与电池相关领域的开发环节起到了重要的作用.文中针对虚拟电池搭建一个硬件在环仿真平台,包括dSPACE、虚拟电池、充放电设备以及数据采集设备等.根据虚拟电池的实际使用场景,文中建立电池等效模型,并将多串电池模型计算过程进行矩阵化处理.考虑电池组中电池存在不一致性,根据正态分布对电池模型参数进行差异化的处理,并通过MATLAB软件进行多串电池模型的联合仿真.结果 显示所提出地方法能够较好的模拟电池组中电池的动态性能以及单体的不一致性.     

基于虚拟DCS仿真的控制系统试验验证平台开发

主要对电站DCS仿真技术,特别是基于虚拟DCS仿真技术的控制系统试验验证平台做出分析与研究.分别对虚拟DPU仿真技术、DCS转换仿真技术做出论述,并给出软硬件配置方案,并对两者区别与特点做出比较.在此基础上,提出了一种基于虚拟DCS仿真的控制系统试验验证平台,主要用于对DCS控制系统从设计、组态、调试、验证、分析、优化等各方面提供帮助,最终达到DCS控制系统经过仿真试验平台验证后,直接即可利用于现场运行的目的.     

PLC在机械手控制中的应用

本文采用日本三菱公司FX_(2N)系列的小型PLC实现机械手下降、夹紧、上升、右移、下降、放松、上升、左移等全过程的自动化控制,并利用GX works2仿真软件模拟调试了机械手控制的完整动作过程。     

Proteus在智能电器设计中的应用

针对智能电器设计往往受到元器件、实验仪器和设备的制约,介绍了Proteus软件在智能电器设计方面的应用.Proteus作为EDA工具软件,是一个完整的嵌入式系统软、硬件设计仿真平台.针对微处理器的应用,可直接在基于原理图的虚拟原型上编程,并实现软件代码级的调试,同时配合虚拟工具进行相应的测量和观测.     

风电机组电气与机械联合仿真研究

本文基于GH Bladed软件建立风电机组电气与机械联合仿真平台,通过主控及发电系统自定义模型,与Bladed内置模型进行正确交互,针对电网电压故障的故障程度、故障类型、穿越策略等因素,分析风电机组电气与机械相互作用机理与特性。以上因素均能通过直接影响发电机电磁暂态过渡过程对结构载荷产生影响,并且不同故障因素对机组部件载荷的影响具有其规律性。     

直流系统继电误动作半实物仿真平台设计与分析

变电站直流系统中接地故障引起的继电器误动作会造成安全隐患。利用计算机半实物仿真技术,在eMEGAsim实时仿真器中搭建了用于分析直流系统继电器误动作的仿真平台,通过替代原理将实物继电器取代其在RT-LAB软件中的仿真模块,并保持原仿真模型整体电气特性不变,实现仿真模型和工程实物的有效联接。利用搭建的半实物仿真平台,分别分析了不同接地电阻值和系统分布电容对继电器误动的影响。相对于离线仿真,该半实物仿真平台能够有效提高仿真分析速度,真实展现开关实物动作过程,分析结果对实际调试有一定的参考意义。     

六轮电驱动战斗平台基本运动性能仿真及试验验证

为了评估六轮电驱动战斗平台的基本运动性能,采用MATLAB/Simulink和虚拟样机技术分别构建电驱动系统模型和平台动力学模型,并建立机电联合仿真模型,对战斗平台加速性能、电气制动性能、爬坡性能、中心转向性能进行仿真、分析、评估,并采用实车进行基本运动性能试验。仿真和试验结果表明:建立的模型是正确的,平台基本运动性能达到了设计要求。