基于HIL的变流控制器实时仿真测试平台研究

针对变流控制器在研发测试阶段使用实际装置高压测试环境时风险高、代价大的问题,设计了一套基于HIL的变流控制器实时仿真测试平台,通过实时仿真模型代替实际装置对变流控制器进行了实时仿真测试研究,并将实时仿真测试结果与实际装置试验结果进行了对比.结果表明:所提实时仿真测试平台能够基本准确反映变流模块的动静态特性,为后续基于实...     

汽车辅助车闸的自适应控制

采用Guauss Seidel模型参数调整法 ,建立了辅助车闸位置控制装置的动态数学模型。在此基础上 ,运用超稳定理论设计了模型参考自适应位置控制系统 ,并在基于MATLAB软件包的硬件在环系统仿真平台上 ,进行系统的软、硬件混合仿真研究。试验表明理论仿真结果和系统实时响应吻合。从而 ,为在复杂环境下控制车速、车距提供了有效的实验技术手段和简捷的系统控制方法     

T型三电平逆变器电驱动系统建模方法

与两电平逆变器相比,三电平逆变器空间矢量图分区数量大大增加,因此,控制算法的复杂性也大大增加,基于Simulink的建模方法不利于控制算法的快速编写、修改和移植。提出一种基于Simulink和S-函数的复合建模方法,分析了三电平电驱动系统各个模块的原理,针对不同模块的特点,采用Simulink或者S-函数方法建立MATLAB模型,最后将所有模块连接起来进行仿真,仿真结果验证了所提建模方法的准确性。     

随机脉宽调制的Simulink仿真研究

应用Matlab仿真平台,开发了随机脉宽调制的Simulink仿真文件,运用此仿真文件,研究了逆变器的谐波能量分布随随机增益变化的规律,仿真结果有助于实际装置的研制。     

杂散参数对T型逆变器IGBT关断电压的影响与叠层母线设计

对T型逆变器的拓扑结构和工作模态进行了分析,得到了逆变器的杂散电感分布和换流回路。通过仿真实验,分析了各分布杂散电感对IGBT关断电压的负面影响和解决办法。根据逆变器母线电容组和功率模块的实际结构,对其叠层母线进行了分组设计,在接口处进行了一体化的优化处理,并采用电磁场软件进行了仿真分析,结果表明:所设计的叠层母线极大地减小了逆变器换流回路的杂散电感。最后搭建了一台基于RB-IGBT的T型三电平逆变器样机,试验结果表明:采用该叠层母线的T型逆变器,开关器件关断电压过冲得到了有效抑制。     

T型三电平逆变器虚拟空间矢量算法研究

T型三电平逆变器的中点电压不平衡是固有问题,尤其是在调制比较大和功率因数较低时中点电压波动更严重,这会导致逆变器输出谐波增大、开关管电压应力增大以及母线电容寿命降低。为解决该问题,提出在T型三电平逆变器中应用虚拟空间矢量算法,详细分析了虚拟空间矢量算法的扇区判断、区域判断、矢量选取、矢量作用时间计算以及矢量作用时序分配的原则。建立了基于虚拟空间矢量算法的T型三电平逆变器电驱动系统仿真模型,仿真结果表明采用虚拟空间矢量算法能够有效地减小中点电压波动。     

基于RT_LAB的实时仿真系统设计及UPS串口通信建模

在RT_LAB环境下搭建实时仿真平台,对UPS串口通信模型与智能外设控制器在回路实时仿真技术的具体应用进行了研究。首先,根据智能外设控制器与UPS通信协议,提出了实时仿真系统的整体方案;其次,设计了UPS串口通信模型和通信协议;再次,用自回路仿真系统进行了功能验证;最后,搭建了智能外设控制器在回路实时仿真系统,对UPS串口通信模型和智能外设控制器进行了联合仿真。结果表明:该系统成功地模拟了UPS状态信号和故障模式注入,完成了对控制器程序的功能测试,缩短了控制器的开发周期,提高了系统开发效率。     

基于H_∞混合灵敏度方法的中频逆变器设计

中频逆变器和工频逆变器相比,在一个采样周期内采样点少了8倍,系统静差就很难消除。为了消除系统静差和克服参数不确定对系统性能的影响,针对400 Hz中频逆变器的特点,首先在建立系统数学模型的基础上,把负载和输出变压器漏感参数作为不确定因素,并基于H∞混合灵敏度方法设计了鲁棒控制器;然后,对整个系统的稳定性进行了分析,并设计了一台10kW试验样机;最后,通过软件和样机对系统进行了仿真和相关实验,仿真和实验结果表明:所设计的控制器能够使系统有很好的动静态性能和鲁棒性。     

3H桥级联九电平逆变器直流侧电容电流分析

为了准确进行直流支撑电容的造型及其热损耗估计,提出了一种适用于3H桥级联九电平逆变器直流母线电容电流的频域分析方法。该方法基于几何墙模型及双重傅里叶积分,在同相层叠、同相层叠+载波移相两种调制策略下可有效分析电容电流频谱。经过与时域仿真及实时仿真结果对比,验证了该方法的计算效率及准确性。     

H桥NPC三电平逆变器的输出电压谐波分析

逆变器输出电压的谐波分析为输出滤波器的设计提供了基本的理论依据.针对大容量H桥NPC三电平逆变器,结合PWM技术的基本思想,推导出逆变器中各开关管的开关函数.基于开关函数,得到了输出电压解析表达式,并分析了输出电压的谐波频谱特性.仿真与实验进一步证明了输出电压解析表达式的正确性.该分析方法推导过程简单明了、物理意义清晰...     

在半实物环境中对样机数字飞行控制算法的评估

在导弹飞行控制系统设计中,为减小研制中的风险,必需及早对数字飞行控制算法进行评估。为了降低成本、缩短研制周期,这些算法的评估不必通过飞行试验,而可以将它们编制在一台飞行计算机样机中,在半实物实时仿真环境中进行试验。这种类型的试验提供了比全数字仿真更为逼真的环境。仿真中包括的典型硬件是一台具有数字飞行控制算法编码的飞行计算机样机、安装在运动台上的一套惯性测量组合(IMU)和连接到模拟实际飞行负载的动态负载台上的舵机组合(FAU)。本文讨论一个半实物仿真试验,它是为了试验所提出的数字飞行控制系统而进行的。事实证明这种试验是有用的,而且是成功的。本文的内容包括:硬件/软什试验设备的结构描述,把试验硬件和软件与飞行硬件和软件对接的全过程及试验结果的概述。     

基于DSP+FPGA的PMSM控制系统仿真平台的设计与实现

为构建永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)控制系统模拟平台,把系统中不同仿真步长的模型有机结合为一个整体,提出了基于DSP+FPGA构建完整控制系统的设计方案。在数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)中建立PMSM模型并实现控制算法,在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)中构建逆变器模型,通过FPGA和DSP之间的通信实现系统闭环控制。完成了控制系统硬件和软件的设计,采用空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)控制算法对该平台进行验证。试验结果表明:电机模型和逆变器模型运行准确,电压、电流、转速、转矩等关键指标满足性能要求。     

基于动态数据驱动的多UAV实时任务规划

针对在实时动态条件下多UAV任务规划问题,提出了基于动态数据驱动的多UAV实时任务规划仿真平台,主要包括基于MultiUAV2的真实UAV群仿真平台和基于Multi-Agent的预测仿真平台两个部分。采用了A*算法对真实系统工作流进行探索,在此基础之上构建了多UAV合成工作流模型,然后针对动态数据注入运行仿真的问题,研究了传感器任务重置及传感器的预处理方法。最后,通过一个仿真实例验证了提出方法的可行性和有效性。     

Vega Prime与OpenGL飞行控制系统可视化仿真平台设计

提出了一种通用的飞行控制系统可视化仿真平台的设计方案。阐述了Vega Prime开发平台与OpenGL相结合的关键技术及开发方法,并将其应用于飞机在预定航路飞行的实时显示过程中。该平台可以载入各种飞行控制器、飞行动力学模型和数字地图进行仿真,并能够以数字、曲线和三维动画的形式显示仿真结果。该平台采用Visual Studio2008编写主界面和通用实时飞行动力学模型框架,Simulink实现飞行控制器,Matlab引擎服务实现二者的同步和通信,并通过OpenMP多线程并行多核编程技术和MATLAB并行计算工具箱的spmd(Single Program Multiple Data)技术实现了平台仿真的并行解算,最后实现三维战场环境动态显示。以"Beaver"多模态自动驾驶仪仿真设计为例,验证了平台的可行性。     

空间维护技术科学试验任务仿真推演系统

<正>本项目2005年立项,2014年6月通过成果鉴定,2014年12月获军队科技进步一等奖。"空间维护技术科学试验任务仿真推演系统"主要开展了仿真推演系统总体设计、系统研制与集成、试验任务仿真推演与分析、模型校核与验证等研究,突破了分布式异构协同仿真综合集成、多航天器卫星导航信号并行生成与闭环实时仿真等关键技术,实现了基于异构软硬件平台的模型、模拟器动态集成和协同仿真,构建了全数字和半实物相结合的仿真推演系统,为任务提供了集成验证环境。研究主要取得以下成果:1首次提出并实现了基于仿真推演系统的多航天装备多任务协同新模式,将仿真推演贯穿于先期概念研究、方案论证、总体设计、系统研制、飞行试验、未来应     

装甲车辆运动姿态实时仿真系统设计与实现

系统基于计算机仿真技术构建装甲车辆运动时的虚拟战场环境,利用自动控制技术和虚拟现实技术实现对装甲车辆运动姿态的实时仿真,采用同步建模和实时动态仿真技术实现机电系统与视景的同步仿真,从而保证了平台振动位置与由视景运动产生的位置变化一致.通过软、硬件互补的优化设计,提高了系统的抗干扰能力,实现了高仿真度、高质量的仿真通用平台的研制.该系统模型结构完整,参数选取精细,量化科学,三维图形实时性好,模拟程度逼真,工作可靠,维护方便,通用性强.     

基于HHT军用电源逆变器电力谐波检测分析

电能逆变器是军用电源系统的核心,为提高军用电源输出电压电力谐波分析效果,提出改进型希尔伯特-黄变换(HHT)方法的检测分析方法,并设计基于LabVIEW平台的电压谐波检测和分析装置。在研究双闭环控制策略的基础上,针对模态混叠问题,先使用数字滤波器对输出电压信号进行预处理,再进行改进HHT分析,得到输出电压谐波分量的幅频分布,并利用MATLAB对军用电源逆变器模型进行仿真。结果表明该方法可以对军用电源变换器输出谐波分量实时检测和分析,计算精度高,分析效果好,为下一步的谐波抑制方法研究提供有力支持。     

某型飞机拦射过程再现与仿真系统设计

为了在同一平台上实现某型飞机拦射过程的再现和仿真,提出了拦射过程再现与仿真系统的设计方法.在硬件上,系统通过采用基于1553B总线和以太网的双总线结构,实现再现和仿真时的硬件资源共享;在软件上,系统通过自上而下的模块化设计,在各组成程序的模块层次针对再现和仿真进行独立的模块设计,实现再现和仿真功能的集成和软件资源的共享.目前该系统已应用于实际项目,运行效果良好.     

通用计算机实时仿真技术

通用计算机由于各种相互兼容的标准硬件及丰富的应用软件支持而获得了广泛的应用,但通用计算机往往运行多任务的操作系统,这种通用操作系统一般不能满足半实物仿真的实时性要求。讨论了通用计算机半实物仿真的实时时钟获取方法,重点研究了通用操作系统的帧时间不稳定问题。提出了保证实时仿真帧时间的几种方法,并建立了一个具体的通用仿真计算机系统。试验结果表明,基于通用计算机的实时仿真是可行的。     

实时数字场景仿真系统研究与实现

开发在实验室里测试导引头信息处理机的实时数字场景仿真系统已经成为了图像制导武器发展的迫切需要。介绍了一个由高性能PC机和PCI插卡构成的实时场景仿真系统,描述了该系统的工作流程和系统结构,以及软件和硬件等主要组件的工作原理和实现方法,试验结果表明系统能够满足实际应用的需要。