基于变压器一维模型的漏感分析与研究

以反激变换器为例,通过对开关管关断时漏源电压和多路输出时输出误差的数学描述,阐述了漏感的危害,从高频变压器的一维模型出发,提出匝间距离、透入深度、线圈窗口在x轴上的宽度等是影响高频变压器漏感大小的主要因素,通过增大绕组宽度和绕组高宽比,增加绕组之间的耦合程度即可减少漏感.最后通过实验验证了该减小漏感方法的可行性,此结论...     

A Computationally Efficient Simulator for Three-Dimensional Monte Carlo Simulation of Ion Implantation into Complex Structures

A physically-based 3-dimensional Monte-Carlo simulator has been developed based on the program UT-MARLOWE which is capable of simulating ion implantation into multi-material systems and arbitrary topography. Introducing the third dimension can result in a severe CPU time penalty. In order to minimize this penalty, a three-dimensional trajectory replication algorithm has been developed, implemented and verified. More than two orders of magnitude savings of CPU time have been observed. An unbalanced Octree structure was used to decompose three-dimensional structures. It effectively simplifies the structure, offers a good balance between modeling accuracy and computational efficiency, and allows arbitrary precision of mapping the Octree onto desired structures. Using the well-established and validated physical models in UT-MARLOWE, this simulator has been extensively verified by comparing the integrated one-dimensional simulation results with Secondary Ion Mass Spectroscopy (SIMS). Two options, the typical case and the worst scenario, have been selected to simulate ion implantation into poly-silicon under various scenarios using this simulator: implantation into a random, amorphous network, and implantation into the worst-case channeling condition, into (110) orientated wafers.     

基于全碳化硅功率组件的变流器母排杂散电感解析计算方法

碳化硅(SiC)器件的高开关速度使得其对杂散参数更为敏感,容易激发高频振荡和超调.因此需要对功率回路杂散电感进行准确计算,其中以母排电感最为关键.该文首先对现有母排电感计算方法分析比较,并提出一种考虑趋肤效应影响的母排电感计算方法;在此基础上,结合有限元仿真定量分析空间几何参数、器件布局和母排开孔等因素对母排电感的影响...     

开关磁阻电机的精确转矩解析模型及基于Dymola的动态仿真

在有限元分析的静态特性参数基础上,建立了开关磁阻电机(SRM)的一个新的快速解析非线性模型,模型的磁链曲线和转矩曲线与有限元的分析结果都比较吻合。基于Dymola平台建立了SRM及其驱动系统的模块化模型,目的是建立一个通用性强、扩展性好,并相对完善的SRM元件库,进而搭建系统模型,分析其动态性能参数以达到优化设计。本课题所开发的SRM模型库也适用于基于Dymola平台所开发的其他动力系统(如航空动力系统)的耦合仿真分析,为综合系统的优化设计提供分析依据。基于Dymola/Modelica给出仿真实例,验证了模型的准确性和可行性。     

发输电互联等值系统风险评估的解析模型

为快速而精确得出发输电组合系统中区域元件参数变化后的系统风险指标,在发输电互联系统改进等值模型的基础上,推导出系统风险指标对区域元件参数变化的解析表达式,并提出系统风险评估的算法和流程。利用该解析表达式所得出的图表不但可直观反映元件各参数变化对系统风险指标的影响,还可为电力系统规划和效益评估提供指导意见。论文还以互联RBTS系统和IEEE-RTS96系统为例,通过故障重数对系统风险指标影响的定量化研究,解释和证明了高阶故障对大电力系统风险评估的重要性。     

基于解析法的永磁游标电机退磁分析

本文研究了三种不同退磁方式对永磁游标电机的电磁性能的影响,建立了永磁游标电机的退磁解析模型.该解析模型建立在精确保角映射的基础上,能准确地反映永磁游标电机的有槽气隙与无槽气隙之间的关系,从而准确计算磁场分布.针对永磁游标电机的退磁分析中存在的问题,提出了退磁电流与退磁永磁体之间的等效变换,在此基础上通过完全保角映射后得...     

基于磁链分析模型的开关磁阻电动机数字仿真

提出基于磁链的开关磁阻电动机(SRM)分析模型。该模型仅仅需要电机几何尺寸和材料电磁参数,不需要实验测量数据或者有限元分析数据,为计算机辅助设计、仿真分析以及预测电机性能提供了分析模型。该模型通过Matlab/simulink来实现。其仿真结果与有限元分析软件Ansoft分析结果吻合。该文将上述分析模型应用于1台550W 6/4极三相开关磁阻电动机的非线性仿真研究中。仿真结果反映了SR电机实际工作特性,有限元分析结果验证了该分析模型的可应用性。     

Optimal Long-Range Generation Expansion Planning for Hydro-Thermal System Based on Analytical Production Costing Model

This paper presents a new algorithm for the optimal long-range generation planning for hydro-thermal system. The algorithm is based upon the analytical production costing model developed under the assumption of Gaussian probabilistic distribution of random load fluctuations and plant outages. The optimization problem consists of the master problem to determine the annual investment, and the hydro subproblem to determine the optimal hydro operation. The master problem is formulated as a Hamiltonian minimization problem, and the hydro subproblem is solved using the concept of peak-shaving operation on the original load curve.     

基于解析Preisach模型的非晶合金磁滞特性模拟

作为一种高磁导率、高频损耗低的软磁材料,非晶合金已广泛应用于高频变压器等电磁装置。如何准确、快速模拟其固有的磁滞特性对设备的优化设计具有重要意义。针对经典Preisach磁滞模型数值求解耗时、分布函数辨识复杂、模拟非晶合金磁滞特性精度低等问题,提出了一种可准确快速模拟非晶合金磁滞特性的解析Preisach模型。首先针对非晶合金不可逆磁化分量分布函数,基于非晶合金磁滞特性曲线实验数据利用特殊解析函数进行拟合,然后在基于积分法得到闭合形式Everett函数的基础上构建了非晶合金不可逆磁化分量。引入了含参双曲正切函数表征非晶合金可逆磁化分量,继而通过线性叠加的方式得到了解析Preisach模型。将该模型对非晶合金磁滞特性模拟结果以及损耗计算结果与实验结果进行对比,发现相对误差小于10%,并且该模型数值求解简单、易于仿真实现,具有较高的准确性与实用性。     

基于能量等效的行波型超声波电动机分析模型

利用能量等效原则把环形压电复合定子等效成等直梁结构,综合考虑压电复合定子的机械损耗(包括压电陶瓷和金属基体的损耗)、转动惯量和剪切变形,利用铁木辛柯梁振动理论得到了压电复合定子在自由状态下的频率方程和受迫状态下的振动解析解;利用库仑摩擦接触理论建立了定、转子之间的力传递模型,探讨了接触角与定、转子预压力、振动幅值、摩擦材料弹性刚度之间的关系,给出了电机稳态时的输出力矩表达式,并分析了电机能量损耗的组成,通过把定、转子接触面的摩擦损耗和转子的输出功率等效为定子振动的弯曲阻尼损失,建立了电机的输出效率表达式,从而系统地建立了基于能量等效的行波型超声波电动机特性的解析模型.     

微型射频离子推力器放电等离子体全局模型仿真研究

微型射频离子推力器具有结构简单、工作寿命长、推力动态范围大、性能调节响应灵敏等特点,是国际微电推进领域的研究热点之一.射频离子推力器电离室内的感性耦合放电等离子体特性和推力器的性能密切相关.该文建立了多软件联合仿真的射频离子推力器放电等离子体全局模型,对所设计放电室内径为40mm的微型射频离子推力器开展了包含电磁场、温...     

A Simulative Model for the Analysis of Conduction Properties of Ion Channels Based on First-Principle Approaches

A physical model and a simulation framework are proposed for the analysis of conduction properties of ion channels. The permeation path of ions along the channel is defined through the simultaneous occupancy of a set of individual ion binding sites within the pore identified from structural X-ray data and Molecular Dynamics (MD) simulations. All permitted elementary transitions between different channel configurations and their rate constants can be evaluated from the atomistic structure and MD data and are implemented into a statistical model which is then coded in a Monte Carlo simulator. Results for K ions permeating the KcsA channel are shown.     

特高压设备三维网格模型自适应量化水印算法

针对特高压设备三维网格模型提出一种基于量化索引调制机制的自适应鲁棒水印算法,实现对具有自主知识产权的特高压设备三维网格模型版权保护。该算法首先将模型变换到仿射不变空间;结合模型水印嵌入顶点的离散法向量和局部粗糙度,通过自适应量化方式实现水印嵌入。实验结果表明,该算法能有效抵抗加性噪声、仿射变换、网格压缩、网格滤波等多种网格攻击,具有较强不可感知性和鲁棒性。     

火电机组能耗的数据包络分析方法

在一定负荷条件下,对火电厂各机组煤耗量进行优化控制能够节约成本,有效提高运行的经济性。将数据包络分析理论中含有非阿基米德无穷小的BBC模型用于火电厂生产效率评估,以机组煤耗量为输入量、机组有功功率为输出量,建立了火电机组能耗优化模型。应用一种以数据处理为基础的计算方法对模型进行求解,得出煤耗量最小的机组运行情况。将计算结果与未优化前机组的煤耗量进行对比,验证了所建立模型的合理性和有效性。     

基于精确子域模型的游标永磁电机解析磁场计算

游标永磁电机是一种基于磁场调制原理的新型电磁传动装置,适用于船舶推进、风力发电等低速大转矩的应用场合。准确计算游标永磁电机的磁场分布是设计、优化电磁性能的关键。关于电机解析磁场计算,该文讨论和比较了一极一槽模型和精确子域模型。以表贴式游标永磁电机为研究对象,在气隙子域建立拉普拉斯方程,在槽子域和永磁体子域建立泊松方程,根据分离变量法直接求解。模型建立在二维     

基于空间解析模型观测器的永磁同步电机直接转矩控制算法优化

针对永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)中磁链和转矩观测器误差较大引起的转矩脉动的问题,提出了一种基于空间解析模型的磁链和转矩观测器,并应用于基于空间矢量脉宽调制的直接转矩控制(SVPWM-DTC)中。通过有限元仿真获取磁链和转矩数值解,由该数值解推导了一种考虑电机空间谐波和磁饱和特性的磁链和转矩空间解析模型,构建了一种新型高精度的磁链和转矩观测器。仿真和试验对比表明,基于空间解析模型的观测器具有较高精度,能够有效抑制观测器误差导致的SVPWM-DTC转矩脉动。     

基于RBF神经网络的铁水硅含量预报模型

文章利用RBF神经网络的全局搜索能力，结合梯度学习算法和专家系统，建立了高炉铁水硅含量预报RBF神经网络模型。该系统解决了BP神经网络局部的收敛，学习时间过长的问题。实际应用表明，该系统可以提高硅含量预报命中率，为高炉操作提供指导。     

基于子域分析模型的实心转子感应电机磁场解析

子域分析技术作为一种简捷高效的磁场解析方法,已在电机恒定磁场解析领域获得广泛应用.该文以实心转子感应电机为例,将子域分析技术拓展到电机磁准静态场解析领域.在二维极坐标平面内,将实心转子感应电机求解区域划分为定子槽子域、气隙子域和实心转子子域,从而在复频域建立考虑定子开槽影响的实心转子感应电机精确子域解析模型.该解析模型着重求解实心转子子域的偏微分方程,根据运行方式的不同,分别给出同步运行和异步运行两种工况下的解析表达式.在解析计算结果的基础上,根据磁链法计算实心转子感应电机的运算电感.最后,通过二维时谐有限元分析验证了解析模型的准确性.     

考虑不确定性的基于解析模型与信息理论的电网故障诊断方法

对故障诊断中的不确定性因素进行深入分析,以解析模型为基础,用概率评价的方法考虑保护动作和断路器跳闸的可靠性,构建了既反映电网结构和功能又反映保护和断路器动作规则的概率矩阵。     

基于机组同调性的电力系统动态安全域改进解析法

大量仿真结果表明实用解析法求得的动态安全域(DSR)边界超平面系数的误差与机组同调性间有强相关性,据此提出基于机组同调性求解DSR的改进解析法.在实用解析法基础上将系统节点分为临界机组、剩余机组和负荷节点群,仅计算几个临界注入点,就可估算各组节点DSR边界超平面系数的修正量.IEEE 10机39节点系统和118节点系统的仿真结果最大误差分别小于4%和0.7%,计算时间分别为拟合法的7.5%和1.3%,表明所提方法速度快、误差小且合理可行.