基于Neuroptica的光学神经网络仿真实验设计

光学神经网络光电子技术与神经网络模型,有望突破传统电子神经网络计算速度和网络功率效率低的技术瓶颈。为解决教学活动中缺乏实际演示案例问题,设计了利用光学神经网络进行手写数字识别实验。利用光学神经网络芯片级仿真平台Neuroptica构建手写数字识别系统,学生在不同参数下训练模型进行对比实验,也可自主编程设计ONN模型实现其他机器学习任务以验证模型的优劣。     

新颖异步电网互联实验的设计与分析

基于可变频变压器的电网互联技术是目前研究热点,该技术可以解决传统背靠背式高压直流输电设备复杂及功率难以平滑调节等问题。在Matlab/SIMULINK仿真环境下建立了可变频变压器用于异步电网互联的仿真模型,对可变频变压器用于异步电网互联及传输功率发生改变的情况进行了仿真分析。设计了基于可变频变压器异步电网互联的实验方案,搭建了实验平台,对基于可变频变压器的异步电网互联可行性、抗干扰能力以及功率传输能力进行了实验验证,实验设计的结果符合理论分析。     

基于半实物仿真的风力机变桨距控制实验

为研究风力机功率和载荷随桨距角变化的内在规律以及设计无模型变桨距功率控制器,利用实验室现有风力发电机组资源,设计出计算机与风力机组输入输出接口电路;搭建风力机变桨距控制半实物仿真平台;为验证所开发实验平台的正确性和有效性,自主设计了两个变桨距控制实验项目。通过实验模拟风速,得到了功率和桨叶气动载荷随桨距角变化的关系;设计了无模型变桨距功率控制器并验证了控制器的正确性和有效性。为风力机实验开发和风能与动力工程专业学生实施变桨距控制实验提供了平台。     

基于双矢量模型预测功率控制的Vienna整流器设计

传统有限集模型预测功率控制对Vienna整流器在控制周期中只输出单个作用矢量，功率波动大，输入电流谐波畸变率高，为此提出一种应用于Vienna整流器的双矢量有限集模型预测功率控制策略。该策略在控制周期中引入第二矢量与最优矢量共同作用，通过分配最优矢量和第二矢量的作用时间提高对功率的跟踪精度。建立仿真模型并设计Vienna整流器实验平台，仿真和实验结果表明，与传统的有限集模型预测控制相比，所提控制策略能够有效地减小参考功率和预测功率之间的误差，降低Vienna整流器的功率波动和输入电流的总谐波畸变率。     

基于Simulink的风电机组变桨距控制系统仿真研究

针对风电机组复杂、非线性的特点,建立了完整的风电机组变桨距模型,并运用Matlab/Simulink强大的功能对其进行仿真研究。根据风电机组的数学模型,在Simulink环境下搭建了系统仿真模块,并在给定风速下对不同PID参数的变桨距控制系统进行仿真实验。实验结果表明:参数的设置决定了系统性能的好坏,合适的参数选取能使系统获得较好的动态特性。利用Simulink进行仿真实验,能促进学生对风电机组控制系统的理解,提高学生的仿真能力,使学生掌握变桨距控制系统的结构和动态特性。     

球杆系统动态仿真实验平台的构建与实现

以球杆系统为对象,建立了动态仿真实验平台。结合球杆系统的几何模型和控制系统模型,可进行球杆系统的实时三维动画演示,能够模拟实物球杆系统的运动控制,在仿真实验过程中动态展现实验效果。该平台可用于自动控制和智能控制课程实验教学,便于学生在没有实物实验装置的条件下,不受时间、地点的限制进行仿真实验。该仿真系统具有良好的扩展能力,可以加入多种自动控制与智能控制算法。     

基于SIMPLIS软件的功率MOSFET寄生参数仿真研究

针对功率MOSFET关断时寄生参数对死区时间的影响问题,基于SIMPLIS仿真软件和MOSFET的特点,建立MOSFET的仿真分析模型,并研究MOSFET寄生参数与电路中米勒平台及关断时间的关系。建立MOSFET的寄生电容分段线性模型,应用Matlab软件实现参数的对比分析,根据内部器件的工作原理确定其转移特性和输出特性,利用图像数据获取MOSFET的等效模型,采用MOSFET搭建LLC谐振变换器电路,通过不同条件下的仿真实验,得到寄生参数的影响规律。一系列的仿真训练能够有效提高学生的仿真实践能力。     

OptiSystem仿真在光纤通信实验教学中的应用

介绍了光纤通信实验教学中的5个OptiSystem仿真实验,给出了每个实验项目的仿真模型及模型中的参数设置,简要分析了仿真实验结果。结果表明,OptiSystem仿真实验有利于学生对光纤通信课程教学中抽象的理论知识的理解。     

基于简化模型的光伏组件最大功率跟踪仿真

为简化变化工况下光伏组件最大功率跟踪的计算,详细推导了变化工况下光伏组件输出特性超越方程的简化求解过程,并以该简化光伏组件输出模型为基础,结合典型的Boost升压电路,利用扰动观察法构建了基于Matlab平台的最大功率跟踪模型,给出了辐照度和温度变化条件下光伏组件最大功率跟踪的仿真结果,并与理论计算结果进行了对比分析,结果表明变化工况下所建最大功率跟踪模型的平均相对误差在1%以内,证明了所建模型的有效性和准确性。     

基于LabVIEW和Simulink的蒸汽发生器水位控制分布式仿真

蒸汽发生器作为压水堆的核心部件,研究不同工况下它的水位动态特性对核电站的安全评估和水位控制系统设计具有重要意义。提出了一种基于LabVIEW和Simulink的蒸汽发生器水位控制仿真方法。用Matlab/Simulink搭建蒸汽发生器水位控制系统仿真模型,用LabVIEW开发具有交互功能的水位控制人机界面,仿真模型与人机界面之间采用基于OPC中间件实现客户机\服务器模式的连接。仿真结果表明,本方法在保证计算精度的同时还具有人机交互性好、可扩展性强等特点,也可应用于核反应堆其他控制系统的分布式仿真。