有界波模拟器波形仿真与实验研究

以传输线型有界波电磁脉冲模拟器为研究对象,分析脉冲波形畸变因素,分别对电磁脉冲模拟器及其等效电路进行了建模仿真分析,并使用瞬态电磁脉冲测量系统测试实验区域电场波形.实验与仿真结果表明:仿真结果与实验结果吻合较好,验证了仿真模型的正确性与有效性.分布电感Ls对脉冲波形的畸变影响很小,而对地电容值Cz的变化对脉冲波形的畸变影响很大,传输线特征阻抗与终端阻抗匹配情况直接影响着脉冲波形的畸变,匹配越差,脉冲畸变越大.模拟器外围金属板处于其侧面时,对波形畸变影响较大,金属板距离模拟器越远影响越小,金属板面积越大影响越大.仿真分析的结果可以为有界波模拟系统的优化设计提供依据.     

电磁脉冲模拟器的研制

本文介绍了电磁脉冲模拟器的工作原理及其参数设计,并分析了提高波形上升沿的方法,最后给出了实测波形.     

传输线端口电磁脉冲信号分析

本文对在电磁脉冲环境下传输线端口的感应电流信号规律进行了实验及理论研究.以实验装置对负载电压、感应电流及传输线上的消耗功率的变化做出研究论述.在传输线两端分别接地和接负载,同时分别将两端接不同负载状态下,电磁脉冲信号规律做出分析.理论研究过程中采用传输线模型方式,而实验过程中采用非接触脉冲电流注入方法,实验结果表明变化规律相同,传输线端口电压和感应电流在电磁脉冲存在的环境下与负载大小有着直接的影响,且在某个阻值附近负载消耗功率出现极大值.由于电力系统的电压等级逐渐提高,这就导致电磁干扰变得逐渐严重.同时,还利用实验室的电磁脉冲模拟器和加的夫罗格,基准电流探头的光学纤维圈测量系统,并对外界入射波传输线的耦合作用研究,整套包括源模型,与仿真.通过应用频域方法,分布源的模型,实验结果表明该方法是正确和有效的.     

多根贯通导线对屏蔽体内电路电磁干扰影响的仿真研究

仿真研究了两根贯通导线对屏蔽体内印制电路板终端负载的影响。研究表明,贯通导线与屏蔽体外的电磁脉冲波耦合,可使传入屏蔽体内印制电路板终端负载上的电压增大很多;当双线连接时,不仅存在着空间辐射干扰波通过导线吸收传导进入电路而产生的干扰电压,而且还存在着两线间串扰电压。实验结果可知,随着频率的增加,线间串扰增大,在终端负载产生的总干扰电压,比只有通过线吸收传导进入电路产生的电压要大。这些工作对电子系统的设计和安装具有指导意义。     

有界波模拟器中线缆倾角对电磁耦合的影响

电力设备中的断路器、隔离开关等一次设备与二次控保设备距离越来越小,由于一次设备操作而引起的电磁场环境突变,降低了二次设备的可靠性。例如变电站中的隔离开关在合闸和分闸时会产生瞬态强电磁脉冲,该脉冲所携带的部分能量与暴露在二次设备外部的线缆耦合,流入设备内部并对其中的电子元器件造成电磁干扰,严重时器件失效并导致设备工作异常。为探明其电磁耦合机理,本文汇总整理了不同电压等级的变电站因开关操作所产生的瞬态电磁场,提取出电磁脉冲的特征波形,利用有界波模拟器在实验室环境下近似再现了特征波形,并对线缆在有界波模拟器中的摆放形态进行了全波仿真分析,揭示了线缆摆放角度对电磁耦合的影响,为电力芯片在复杂电磁场环境下开展可靠性检测提供了理论基础。     

电网模拟器控制策略的仿真研究

为了对分布式发电系统做电网适应性检测,提出一种能够模拟各种电网故障的电网模拟器拓扑结构。模拟器可以四象限运行,实现能量的双向流动,而且能够模拟三相电压跌落、电网电压频率变化、三相电压不平和电压波形畸变故障。为了获得与电网故障环境更接近的故障电压,电网模拟器逆变侧采用输出电压外环、电感电流内环的双闭环控制策略。在控制中引入负载电流前馈调节,抑制负载扰动对系统稳定性的影响。通过仿真验证了理论的可行性,得到了符合电网模拟器输出性能要求的几种电网故障波形。     

基于DSP的电磁脉冲模拟器控制系统

本文在分析了电磁脉冲模拟器发展现状的基础上,采用TMS320LF2407A数字信号处理器实现对电磁脉冲模拟器的控制;通过合理的硬件设计实现了对模拟器开关、输入按键、LED状态显示等的自动控制,触发器的时序控制设计保证了电磁发射的连续性,这些都弥补了传统模拟器手动操纵的缺陷。     

地面对传输线的影响仿真研究

使用电缆传输信号时,常以地面作为传输回路,但是,地面的电气参数不同,对信号的传输效果和负载端设备的影响会有所不同.利用传输线理论,研究在电磁脉冲作用下,以理想地面和有损耗地面作为传输回路的单导体传输线负载端电流响应,获得了两种情况下传输线终端负载处电流的解.采用傅立叶变换和MATLAB仿真,对不同的大地电导率、外场入射角、导线距离地面高度等对传输线负载端电流响应的影响进行分析讨论,结果显示,有损耗地面较理想地面对负载端电流有很大的影响,因此适当增加返回地平面的阻抗有助于提高传输线的抗干扰能力.仿真分析结果为实际系统电缆耦合产生的干扰分析提供了理论依据,并具有一定的参考价值.     

高速信号传送中的容性负载

本文分析了容性负载对高速信号传送的影响。文章应用叠加原理推导出在终端电容负载和多级电容负载的条件下,信号传送后的输出波形以及各次反射波形的表达式。所推出的这些表达式较为简洁,易于分析。文章利用这些表达式研究各种波形的变化规律和最大值。并推出由于波形变差而造成的时间延迟趋近于1/2R_0C。最后根据分析结果提出制定工程规范的若干原则。     

螺旋天线电磁脉冲响应特性研究

针对电磁脉冲照射下的螺旋天线进行建模仿真,研究了电磁脉冲不同入射角时天线的响应特性,归纳总结了螺旋天线螺距及圈数变化时的电磁脉冲响应特性规律.结果表明:螺旋天线的电磁脉冲耦合电压波形为衰减正弦波,其耦合电压随入射角的增大而增大,且98%的耦合能量主要集中在100 MHz内.当入射角为90°时,可在50 Ω负载上产生近50 kW的瞬时功率,沉积能量可达0.7 mJ;螺旋天线螺距及螺旋圈数的增加均会导致其耦合电压、瞬时功率和沉积能量增大.其衰减时间随螺距的增大而减小,但随圈数的增加而增大.其谐振频率不随螺距的改变而变化,但随圈数的增加而减小.实验结果表明:仿真具有很高的精度,研究结果对天线系统的电磁脉冲防护技术具有一定的参考价值.     

基于仿真总线的分布离散事件仿真环境

该文从分布离散事件仿真的特点出发,借鉴计算机总线的思想,提出了一种基于仿真总线的仿真环境。该环境为高层建模屏蔽了底层消息分发、时钟同步等具体细节,减少了仿真应用开发的工作量,提高了仿真应用开发的效率,并能有效地支持模型重用。     

攻防对抗系统建模与仿真

该文首先分析了构建攻防对抗仿真系统的意义及特点 ,给出了用模块化建模方法对系统进行建模的基本思想及系统的组成结构 ,给出了航空兵、地面防空兵协同作战抗击敌来袭目标模型 ,包括进攻突防模型、防御模型以及战果评判等模型 ,最后给出了具体实现方法。     

通信业务网络化传输仿真设计

根据网络通信协议的适用性,将通信业务分为两大类,并结合UDP和TCP协议的特点,探讨如何利用局域网间的计算机通信来仿真不同通信业务的通信流程.最后以一种无线通信终端为例,实现了通信模块的仿真,为多业务通信设备网络化数据传输提供了一种有效的方法.     

PMSM-DTC与SVM-PMSM-DTC仿真对比

针对传统PMSM-DTC存在的定子磁链以及转矩脉动问题,将空间矢量调制技术同永磁同步电机直接转矩控制相结合。在Matlab/Simulink以及SimPower System环境下,搭建传统PMSM-DTC仿真系统,同时设计并搭建SVM模块,将其应用于PMSM-DTC系统中。最终仿真结果表明,SVM可以明显的改善定子磁链以及减少转矩脉动。     

一种飞机的航迹模拟仿真算法

飞行仿真中,飞机航迹模拟没有考虑飞机是匀速还是变速,一般由简单的直线和圆组合来表示,这种表示算法较为理想化或简单化。为了建立逼真空情,实现复杂多样的飞行动作模拟,本文对飞机运动的数学模型进行研究,归纳总结飞机直线飞行算法,针对飞机转弯航迹过于理想和简单化提出一种新的模拟算法来模拟飞机转弯航迹。将飞机匀速和变速转弯用一种算法实现,增加新的转弯方式并提高飞机航迹多样性。最后将新算法替代老算法在航管模拟训练系统中进行应用与仿真,与真实飞机航迹数据对比,证实新的算法可以模拟出变速转弯航迹,并使整体航迹更加接近真实。     

仿真技术及网络仿真的研究

该文在研究系统仿真定义发展过程的基础上,对系统仿真概念中出现的名词和术语及它们的相关性进行了阐述,同时系统仿真的过程进行了较详尽的叙述。最后对时下研究的热点之一:网络仿真进行了综合分析和介绍。     

一种流模拟与包模拟结合的新网络模拟技术

随着网络应用的发展,网络的结构、规模日趋复杂化,包模拟技术难以适应大规模网络的模拟任务,而流模拟技术虽然有较高的模拟效率,但其模拟精度不如包模拟技术。使用流模拟实现对模拟系统中背景流的模拟,使用包模拟实现对特定网络行为的精确模拟,从而实现了一种包模拟与流模拟相结合、兼顾包精确度与效率的新模拟技术。与其它同类方法相比,该模拟技术将数据包映射为流,实现了背景流与前景流相互作用的准确模拟,从而达到良好的模拟精度与模拟效率。     

仿真技术及网络仿真的研究

该文在研究系统仿真定义发展过程的基础上,对系统仿真概念中出现的名词和术语及它们的相关性进行了阐述,同时又对系统仿真的过程进行了较详尽的叙述.最后对时下研究的热点之一网络仿真进行了综合分析和介绍.     

虚拟现实在变电站仿真中的应用

虚拟环境就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的三维环境,是对现场环境的最真实仿真.该系统基于OSG1.0开发库,利用3DMax建模工具构建模型场景,VC 和OSG编程来实现场景的显示、场景的漫游、碰撞检测和设备的状态变化,构筑一个三维、动态、实时、可交互的数据平台, 展现包含各种数据的动态的实体效果.用户可以自然地和虚拟环境中的客体进行交互,相互影响,从而产生亲临现场的感受和体验.最终该系统满足了变电站仿真培训的要求.