Statistical design of experiment approach for modeling and optimization of PEM fuel cell

Polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell has many input factors and it is very difficult to find which input factor affects response or output factor significantly. The general method of changing one factor at a time is statistically not correct because the interaction of the factors also affects the response in most of the cases. Mathematical and simulation models are important tools for designing and analysis of fuel cell-based systems. In this paper, first, a protocol for development of a 25-cm² active area, high performance, PEM fuel cell is presented and then its simulation model is developed using the first principle in MATLAB SIMULINK. Full factorial statistical design of experiment methodology is used to develop first- and second-order Metamodels (Mathematical model of simulation model) for PEM fuel cell to find which input factors affect the response variables significantly. Validation of the Metamodels is checked by various statistical tests, viz, normality, regression analysis, analysis of variance, and lack of fit. Steepest ascent method is used to find the maximum power delivered by PEM fuel cell within the defined ranges of input factors.     

柴油机动态工况仿真模型及控制算法的对比分析研究

建立柴油机准线性模型及非线性模型,在MATLAB/SIMULINK环境下分别对PID控制算法、模糊控制算法以及模糊PID控制算法的调速动态过程进行了仿真对比分析研究,结果显示在不同的模型下,不同的控制算法显示出不同的控制特性。     

基于MATLAB的1.5位/级10位流水线结构模数转换器系统仿真

提出了利用MATLAB提供的SIMULINK工具箱，对1．5位／级10位流水线结构模数转换器系统进行仿真的新方法。用SIMULINK建立起每级的仿真模型，并将其封装成一个模块，然后把9级模块级联起来，建立起系统的模型。运行结果表明，该方法是可行的。     

液压转向器的建模与仿真研究

应用功率键合图和SIMULNK对转向器进行建模和仿真,分析了转向器在不同负载的工况下的动态特性。     

基于MATLAB/SIMULINK异步电机矢量控制系统的仿真

应用矢量控制方法建立异步电机的控制模型,根据矢量变换控制原理,利用MATLAB/SIMULINK软件构造了异步电机矢量变换控制的数学模型。重点介绍了电机模型和转子磁链模型的建立,仿真结果证明了该方法是有效的。     

基于SIMULINK的网络先进控制系统仿真及研究

利用MATLAB／SIMULINK对以神经网络整定的网络先进控制系统进行了仿真，仿真对象采用的是ALSTOM提出的BENCHMARK CHALLENGEⅡ中的汽化器模型。从仿真结果可以看出基于神经网络整定PI的控制器有较好的控制效果，但是网络诱导延时的引入对神经网络调节PI参数会造成较大影响，甚至导致系统不稳定。最后，文章提出了一种采用抛物线法预测误差的补偿策略，仿真结果表明了该补偿策略对保证系统稳定的有效性。     

模拟电路实现的神经元控制器的仿真研究

该文研究一种适用于电动机控制的模拟电路实现的神经元自适应控制器。根据神经元的特性,将数字神经元控制器模拟化,获得模拟神经元控制器。该文还研究用MATLAB中的动态仿真工具SIMULINK对其进行仿真的方法。仿真结果表明模拟电路实现的神经元控制器比模拟PID具有更良好控制特性,并实现神经元权值的自动调节。该仿真方法为用电路仿真软件进行电路设计、仿真以及实际电路的实现打下良好的基础,提高设计效率。     

基于有功功率的小电流接地选线注入法的研究

S注入法已广泛应用于小电流接地系统单相接地故障选线。但该法存在在较大过渡电阻接地时不能正确选线的缺点。针对这一情况,提出了一种通过比较注入信号在各出线上产生的有功功率大小的改进方法。利用MATLAB/SIMULINK仿真平台构建了10kV等级小电流接地系统模型进行了大量的仿真实验,对该法的可行性和正确性进行了验证。     

合股机放卷张力系统自抗绕控制器设计

针对合股机放卷系统对张力控制稳定行的要求,利用自抗扰控制技术进行控制器设计。据放卷系统的工作机理,利用质量守恒定律及转矩平衡方程,建立了合股机放卷张力系统的数学模型。针对张力系统所呈现的强耦合、非线性、多干扰的特点,进行自抗扰控制器设计。利用SIMULINK进行仿真模块搭建,对所设计的控制器进行仿真,结果证明了所设计控制器能够取得良好的控制效果,满足工业生产的要求。     

黑启动过程中操作过电压分析

在制定电力系统黑启动方案过程中,为验证方案的可行性,需要对黑启动方案进行各项技术指标（发电机的自励磁、空充线路过电压、频率和电压稳定问题等）的校验,以便成为黑启动方案的备选方案,其中空载线路合闸操作过电压的校验便是其中较为重要的一项。对电力系统黑启动过程中的操作过电压问题进行了理论分析,并用MATLAB／SIMULINK软件进行仿真,将计算结果和仿真结果进行了对比,证明了在黑启动恢复过程中对空载线路进行合闸操作存在过电压的可能,最后结合河北南网的实际情况,用河北南网的某一黑启动方案进行验证,证明了理论分析的正确性,同时提出了抑制空载线路过电压的措施。