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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
易杨 林宝全 杨公德 桂尧杰
电力电子变压器（electronic power transformer,EPT）是柔性交流输电系统（flexible AC transmission system,FACTS）中极具代表性的应用之一。该文研究建立了基于半实物仿真技术的EPT实验教学平台，阐述了平台总体架构，并以EPT向无源负荷提供定制电力的应用场景为例，介绍了实验教学平台的基本实验流程，还通过仿真和实验验证了该EPT实验教学平台的合理性和可行性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
吕淑平 张强 王珅 张炜
根据课程实验教学需求,基于DSP28335微控制器研制了一套旋转变压器实验教学装置,给出了系统整体设计方案及中频电源软硬件设计方法。该装置不但可以很好地完成旋转变压器常规实验项目,还能完成用旋转变压器求反三角函数的实验项目,很好地满足了教学需求,弥补了外购设备的不足。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
程子霞 王晨辉 务经纬 罗金良
为了充实教学手段，该文提出了一种模拟变压器仿真实验设计。利用有限元仿真软件，在磁场和固体传热场耦合的多物理场下构建三维变压器模型，分析在短路和断路情况下的热源分布和磁通密度分布。利用改变网格划分方式提升网格质量，通过与经验公式、Steinmetz公式计算结果相比较证明仿真计算的合理性。对变压器仿真进行App开发，使仿真步骤简化，可对设备参数进行修改。本设计可脱离物理仿真软件独立运行，操作简单，贴合实际教学情况。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
樊志强 赵争鸣 施博辰 虞竹珺 郑嘉霖
多端口电力电子变压器正成为新一代电网的关键设备,但其损耗建模和解算非常困难。DSIM软件适用于复杂结构电力电子变换器仿真解算,尤其是电力电子变压器。针对多端口电力电子变压器,该文进行了比较全面的损耗分析,并且例证了DSIM软件在复杂电力电子变换器系统损耗分析方面的有效性。建立了电力电子变压器损耗模型,通过仿真和实验验证了所提出的模型的准确性和有效性。结果表明:单台电力电子变压器具有最优效率点;对于两台电力电子变压器集群运行,轻载时只运行单台电力电子变压器效率最优,重载时两台电力电子变压器同时运行效率最优。该文对损耗模型的分析,可以为电力电子变压器运行效率优化提供参考。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张辉 李昌易 李德路 张晓
该文提出了一种适用于低压配电网系统下的新型感应滤波配电变压器设计方法,并将其应用于综合性创新实验的教学案例中。在感应滤波配电变压器的设计中,将感应滤波技术应用于采用Ddy联结组别的配电变压器中。通过建立电路数学模型,推导阀侧产生的谐波电流与网侧电流之间的关系,揭示感应滤波配电变压器的滤波特性。该文采用ANSYS/Maxwell软件建立新型变压器的3D模型,在模型上通过仿真能量法对比工程磁路法,验证变压器绕组间短路阻抗满足技术要求;并通过磁路耦合添加滤波支路,监测变压器的网侧电流,验证其可以有效滤除电网谐波污染。最后通过实验验证了所设计的变压器的正确性和有效性,进一步激发了学生的学习兴趣和创新热情。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王俊 毕长生 谢易澎 董文静
将可以实现软开关功能的零电压(ZVS)移相全桥直流变换器应用于电力电子变压器中,分析其各个环节的作用并设定相应的控制策略,仿真结果表明:该变换器在电力电子变压器中仍然可以实现软开关功能,适合工作于高频状态下,有利于降低装置的体积和提高装置的工作效率。通过采用合适的控制策略,电力电子变压器的输入电流和输出电压波形情况良好,证明电力电子变压器在实现电压等级变换和能量传递的基本功能的同时,还具备应对电压波动和网侧谐波含量大等电能质量问题的功能。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
毕大强 郭瑞光 陈洪涛
设计了一种DSP28335作为控制器的硬件在环(DSP-HIL)教学实验平台。针对电力电子与电力传动方向的HIL系统,设计了专用的DSP28335控制器,接口设计简洁方便,测量点丰富;采用MATLAB/Simulink自动代码生成技术,对DSP控制算法代码进行快速自动生成;采用Starsim软件搭建运行在FPGA卡上的电力电子主电路,电路参数修改灵活,电气量及控制变量能够实时示波观察。该DSP-HIL平台功能完善,使用简便,可快速实现先进控制算法在电力电子与电力传动领域应用的教学实践。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
聂浩哲 沈瑜 赵争鸣 文武松 袁立强
随着电力电子变压器在电力系统中的应用,其运行安全性和稳定性也开始受到广泛的关注和研究。并网点短路故障引起的电力电子变压器交流端口电压跌落问题会造成电力系统严重失稳,并使电网的故障恢复困难。针对一种模块化四端口电力电子变压器,该文从能量的角度分析了其高压交流端口发生电压跌落问题时的失稳机理。为了维持电力电子变压器在故障期间的安全稳定运行,提出了一种低电压穿越控制方案,通过切换电力电子变压器的功率平衡端口与端口控制策略,实现了电力电子变压器的低电压穿越功能。基于DSIM仿真平台对所提的低电压穿越控制方案进行验证,证明了该方案能够有效提高电力电子变压器的运行安全性和稳定性,实现了真正意义上的多端口电力电子设备的低电压穿越功能。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李璇 张豪杰 杨鸿文
针对无人集群网络实验教学中理论与实践脱节、实验成本高昂、测试稳定性不足以及存在潜在安全风险等挑战，构建了一套无人集群网络仿真实验教学平台。该平台基于高保真的自组织网络模拟技术，集成无人集群算法、飞行控制仿真以及网络效能评估，实现了多系统分布式联合仿真，有效支撑了无人集群网络的仿真验证。在教学过程中，通过平台的直观演示，有助于学生加深对无人集群网络理论的理解，提升学习积极性。该平台提供的开放式接口，能够使学生自主设计并验证通信模型、网络协议和集群算法等模块，实现“学以致用”，激发创新实践能力。
关键词：
无人集群 网络仿真 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
年珩 王垚鑫 赵建勇 孙丹 吴敏
设计了一种基于DSP的电力电子及电机控制教学实验平台。平台采用模型化设计、模块化搭建方法,通过Simulink嵌入式编码器实现从模型到代码的自动生成,再灵活搭配硬件模块电路,能够完成各类高性能算法的设计及快速实验验证。文章以空间矢量脉宽调制算法的实现为例,说明了平台运行的原理与过程,分析了不同搭建方式模型的执行效率等问题,为自动代码生成相关教学实验设计提供了参考。此外,在Simulink中搭建了上位机界面,实现了在线调试,增加了实验结果的可读性,提升了实验效率。该平台功能完善、操作简单,可以高效完成电力电子及电机控制有关算法的设计与验证。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈龙 吴龙飞 刘凯
设计制作单片机最小系统板、直流电机驱动电路、旋臂和摆杆位置检测电路等硬件模块,搭建了环形倒立摆实验教学平台。利用欧拉-拉格朗日法分析环形倒立摆数学模型,设计了基于LMI的滑模变结构控制器,通过Matlab仿真和实际测试,最终倒立摆系统能够在平衡位置附近稳定,即旋臂在水平转动面0°处稳定、摆杆保持垂直向上稳定。该平台应用于自动控制相关课程的实验教学中,方便高效,具有较好的实验演示效果,能够提高学生的实验积极性,增强学生的实践动手能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郭志恒 施惠元 刘玉玲
提出将NI ELVIS实验平台、电路仿真及LabVIEW测试开发软件应用于电路实验教学。以滤波电路为例,使学生在高效、集成的实验环境下,方便、灵活地完成对实验项目的设计、测试和调整过程,同时对实测数据和仿真结果进行误差比较,激发了学生实验学习的积极性和创新意识。
关键词：
RC滤波器 ELVIS 综合实验设计
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
靳维 刘舒 王业宁 梁睿
室内油浸式变压器温度场分布受到室内散热系统和运行过程中电磁干扰等因素影响，导致测温传感器测量数据可靠性下降，一定程度上不利于变压器状态评估等相关实验教学工作的开展。针对上述问题，基于有限元分析仿真建立变压器的磁-流体-温升模型，并进行相关热属性参数设置和耦合计算；考虑散热对油温的影响，仿真分析室内散热系统启停下的温升特性关系；最后，根据仿真计算结果，修正异常油温数据。与其他数据修正方法相比，此方法基于建模仿真的形式更有利于学生直观地学习和理解变压器温升机理，可为后续变压器状态评估等相关实验教学工作提供高质量数据支撑。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
武照云 李丽 朱红瑜 李广玉 刘保国
分析了机械原理与设计实验课程教学中存在的问题,以及虚拟仿真实验教学平台的功能需求、开发方案、技术路线与典型模块功能,开发了机械原理与设计虚拟仿真实验教学平台。该平台所设置的实验分为基础认知类实验、参数测试类实验、原理验证类实验与综合训练类实验。文中对有代表性的机械零件认知实验、凸轮机构运动参数测试实验、渐开线齿轮范成原理实验和减速器拆装实验给出进一步说明。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
崔勇 张茜 富立
无线传感器网络具有广阔的发展前景和重要的实用价值。为了培养符合技术发展需求的工程技术人才,改善传统实验教学中实验资源利用率低、维护成本高、受时空限制等问题,本文基于我校云实验平台设计了无线传感器网络实验课程。该课程的内容设计及创新性的实验教学模式,在激发学生自主学习积极性、提高学生实践创新能力、提升实验课程质量等方面取得了良好的效果。
关键词：
云平台 无线传感器网络 实验教学
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