制动电阻结构的瞬态动态分析

制动电阻结构的瞬态动态分析

一、制动电阻器结构瞬态动力分析(论文文献综述)

张芳[1](2021)在《超级电容储能系统效率提升方法研究》文中提出电机驱动系统被广泛应用于工程机械、交通运输、现代化生产等领域。电机功率消耗是全国能源消耗总量的重要组成部分,通过引入变频控制技术,能够大大降低能耗。但系统运行过程中存在频繁的启动和制动状态,并伴有大量的再生制动能量,这些能量多以热量形式消耗,若将制动能量回收,可有效减少系统能量损失。目前有两种常用回收能量的方法:一种是通过PWM整流器单元将制动能量回馈到电网,但这样会造成电网电压波动,并增加谐波含量。另一种是通过储能单元将制动能量回收再利用,节能效果显着,不污染电网,得到了快速的推广和发展。储能单元包括电力电子变换器和储能设备。在储能设备中,超级电容具有功率密度高、响应速度快、充/放电速度快等优点,所以多用于电机驱动系统制动能量的回收再利用。然而在制动能量回收的过程中,如果对储能单元控制不当,超级电容不仅吸收直流母线的多余能量,而且从电网吸收能量,频繁的能量转换将导致不必要的能量损失。针对于此,本文提出了一种用于电机驱动系统的超级电容储能系统效率提升方法。论文构建了电机驱动系统超级电容储能控制数学模型,研究了超级电容储能系统拓扑结构和充放电特性,通过分析系统能量流机理,寻求储能系统能量传递与转换规律。根据系统要求,设计了总体控制方案,对主电路中超级电容模组、双向DC/DC变换器及滤波元件进行参数计算和选型。分析电机驱动不同负载时的运行工况,设计了状态识别控制器,实现双向DC/DC变换器的降压和升压模式自动切换。在研究传统双闭环控制的基础上,提出了多参数能量协同控制策略,构建离散控制模型,通过电机功率预测与跟踪,并考虑超级电容侧电压和电流、母线侧电压和电流等多参数,实时优化损失函数,确保系统能量利用效率最优。搭建了电机驱动系统超级电容储能控制仿真和试验平台,在电机驱动不同负载功率情况下,分别进行了传统双闭环控制策略、多参数能量协同控制策略和耗能策略三种控制策略下的对比研究,仿真和试验结果表明,超级电容储能系统多参数能量协同控制节能性效果显着。

吴昊[2](2021)在《网格电阻器温度场分析及优化设计》文中提出目前,大型网格电阻器作为电力系统中的重要组成部分,发展迅猛,生产标准和工艺水平也有了很大提升。但是网格电阻器由于体积庞大,内部结构复杂,很难利用试验法去分析其内部温度分布情况,所以本文采用当下流行的ANSYS workbench仿真平台对网格电阻器进行模拟优化。对网格电阻器进行温度场分析并提高其散热性能是本文研究的主要内容。为了证明有限元仿真软件对网格电阻器进行有限元分析的可行性。首先,利用Solid Works创建网格电阻器的三维建模,并将得到的模型导入ANSYS workbench中。然后进行材料属性设置,网格划分,分析求解等步骤,得到网格电阻器正常工况下的温度场图像。再通过对网格电阻器实体的试验研究,得到其真实的内部温度数据。最后,通过两组数据的对比分析,验证了有限元仿真软件对网格电阻器进行仿真分析的可行性与准确性。通过温度场分布图像可以分析网格电阻器内部的温度分布情况,利用影响烟囱效应的两个因素,设计两组方案对网格电阻器进行结构优化。第一组方案是为网格电阻器出风口安装排风扇,通过强制风冷散热,降低网格电阻器的内部温度;第二组方案是增大网格电阻器出风口的面积和高度,通过增加进出风口的高度差来增强网格电阻器的自然风冷散热效率,同样达到了降低格电阻器内部温度的目的。本文提供了研究网格电阻器热分析的新方法,利用当下流行的有限元仿真技术为网格电阻器提供了优化设计,两种方案均有效降低了网格电阻器内部温度,对于网格电阻器的安全运行具有一定的现实意义。

刘俊辉[3](2020)在《高速动车组制动过程自适应控制研究》文中认为高速列车凭借其卓越的运行速度和安全性能已成为广大群众外出远行的重要交通工具,在推动我国国民经济的发展中起到了关键性作用。但是随着列车运行速度的不断提高,类似列车脱轨等因列车速度过快而造成的安全事件频繁发生,而高速列车制动技术是列车安全运行的重要保障,因此提高高速列车的制动性能已成为目前专家学者研究的热门课题。由于列车制动技术存在自身难点,需要在保证不影响旅客的舒适性的前提下提高列车的运行速度,并尽可能地减小高速列车的制动距离,进而使得提高其制动性能具有较大的挑战性。因此进一步研究高速列车的制动控制技术具有重要意义。考虑到高速列车运输旅客量的需求逐年增加,依靠传统的列车司机施加制动级位,不仅加大了列车司机驾驶的强度,且难以保证高速列车准时、定点停车。为了解决这一问题,本文采用了多级位切换控制策略和自适应控制策略来实现高速列车在制动过程的速度跟踪控制。具体研究如下:1、为了反映高速列车在制动过程中的动态特性,本文通过分析动车组制动系统的工作原理,充分考虑到列车制动力的产生存在延时和制动力上升的过程,建立了高速列车制动过程的机理模型,采用单输入单输出自回归模型来描述高速列车的制动过程,并利用递推最小二乘法对自回归模型的参数进行辨识。2、利用随机配置网络(SCN)的快速学习和全局逼近的能力,建立一个SCN模型,实现对高速列车制动级位的切换。同时,根据已知的制动特性曲线,采集列车当前时刻的速度和制动级位,来计算出相应的列车制动力,进而实现列车在制动过程中的速度跟踪控制。3、考虑到利用SCN的级位切换和制动特性曲线来实现高速列车速度跟踪,在一定程度上依赖制动特性曲线的设定,但列车在制动过程中易受到外界环境的影响,列车的制动特性不一定完全满足制动特性曲线的设定。为了能够解决这一问题,本文采用间接自适应的输出反馈输出跟踪控制算法实现对高速列车在制动过程速度的自适应跟踪,最终实现对目标速度渐近跟踪的目标。

贾一帆[4](2020)在《车用双电源开绕组永磁同步电机驱动系统的控制方法研究》文中研究表明1821年,电动机被法拉第发明,比内燃机的发明早了近半个世纪。电动机以高品质的能源形式——电能为能量来源,基于机电能量转化原理,可实现电能与机械能的直接可逆转换,在结构复杂度、稳定性、工作范围、效率、响应速度、振动噪声、维护成本等方面全面领先于内燃机。然而直到今天,在公路车辆的动力源方面,电动机仍无法撼动内燃机的地位;这主要是配套的能量储存装置在能量密度、制造成本、使用寿命、充电速度等方面存在明显短板,使得纯电动汽车在续驶里程、便利性、使用成本等方面无法与燃油车辆抗衡。为解决这一问题,搭载双能量源的电驱动车辆应运而生,在保留电机驱动的同时显着改善了纯电动汽车的“里程焦虑”等负面现象;而双逆变器开绕组电机作为一种新颖的驱动构型,特别适合应用于搭载双能量源的电驱动车辆,且相比传统单逆变器搭配DC/DC变换器的双能量源构型,具有更为精细的电流控制、更高的控制自由度与容错能力;可降低单个能量源的母线电压与功率等级并允许双能量源母线电压实时变化;能适应不同的双逆变器与双能量源类型,通过双逆变器协同控制经由电机绕组通路即实现双能量源的可控功率分配。基于上述优点,开绕组电机驱动系统在双能量源电驱动车辆上具有显着的构型优势与应用前景。但现有控制方法对双逆变器开关损耗关注度不足,无法实现功率分配范围最大化,也无法根据车辆运行工况对驱动系统效率以及功率分配范围进行动态协调。因此,为将开绕组电机驱动系统应用于双能量源电驱动车辆,需按照整车性能对驱动系统在动力性、经济性、动态响应以及功率分配能力等方面的需求进行有针对性的设计与优化,并解决双逆变器协同控制难度较大、逆变器损耗较高、功率分配范围受电机工作点制约、双能量源对功率输出环境的要求存在冲突等问题。为满足车用场合的驱动与能量管理需求,本文基于隔离直流母线供电的双两电平电压型逆变器的拓扑结构,采用内置式开绕组永磁同步驱动电机,以及基于转子磁场定向的矢量控制架构;以电磁转矩控制精度与响应速度、电机有效工作范围、驱动系统效率、双能量源功率分配范围为优化目标;采用自下而上的研究顺序,依次对开绕组永磁同步电机驱动系统的数学模型、电压矢量调制与双逆变器电压矢量分配、电磁转矩与定子电流矢量控制、双能量源的搭配方式与能量管理策略展开研究,提出了相应的控制方法与控制策略;并进行了电机驱动系统动态过程仿真、台架试验以及整车能量管理仿真验证。在研究过程中,形成了以下主要创新点:1、在充分分析双SVPWM控制架构各调制方式组合下电流纹波特性的基础上,制订了双逆变器调制方式组合与切换策略;在电压矢量调制层面充分发挥双逆变器的构型优势,通过对双逆变器零矢量作用位置与合成方式的规划,在获得较低电磁转矩与电流纹波的同时,减少了单位SVPWM控制周期的逆变器桥臂动作次数。2、提出了基于双逆变器电压矢量分配可行域的电压矢量分配策略。明确了双SVPWM架构下电压矢量分配可行域边界的计算方法及其与功率分配的关系,通过基本矢量、饱和矢量、基本方向矢量等特殊电压矢量组合,实现了对电压矢量分配可行域的完全利用,充分发掘了双逆变器功率分配的潜力,尽可能精确执行功率分配指令的同时降低了逆变器器件的开关频率与开关损耗。3、提出了基于最优化理论与斐波那契寻优的电磁转矩控制策略。由电压矢量最小幅值算法提供初始可行点,通过最优化算法分别得到令驱动系统效率最优的SEO算法、令双逆变器功率分配取得上下极限的P1MAX与P1MIN算法,并在三者间进行实时斐波那契寻优;严格控制的计算量使得该策略可以在电机驱动系统控制器中在线实施,在当前电机工作点与功率分配指令的约束下获得驱动系统效率的近似最优解,兼顾了功率分配范围与驱动系统效率方面的需求。4、制定了与开绕组电机驱动系统配套的双能量源搭配方式,提出了基于通用架构的双能量源功率分配策略;通过引入功率分配偏袒系数,可以定量调节功率分配对主副能量源理想输出功率的照顾程度;可应用于不同类型的双能量源组合,在维护主能量源良好功率输出环境并提高其能量转化效率的同时保持副能量源荷电状态的稳定,使电机驱动系统可以长时间稳定运行。研究结果表明,在电机驱动系统原有的矢量控制架构上,通过增加具有功率分配功能的电压矢量分配环节,并对双逆变器调制方式与电压矢量组合进行优化,便可在实现功率精确分配的同时将双逆变器器件开关损耗降到单逆变器的水平,并获得较低的电流与转矩纹波,充分发挥了双逆变器调制的多电平优势;通过对电磁转矩控制算法进行优化,便可在最大化电机有效工作范围的基础上平衡效率与功率分配范围,兼顾了车辆的经济性与能量管理能力。按一定原则搭配双能量源并进行针对性的能量管理,便可在协调主副能量源工作需求的同时维持较高的能量转化效率,使车辆具备长距离稳定行驶能力。

李宇星[5](2020)在《基于改进Mayr电弧模型的动车组车体过电压及其抑制方法研究》文中研究表明随着高速动车组的不断发展,动车组运营速度越来越高,在运行过程中由于接触线安装不平顺、轨道不平整等造成弓网之间振动加剧,进一步导致弓网离线电弧频繁发生,从而使动车组车体频繁地受到过电压冲击,频繁的过电压冲击一方面会造成车载弱电设备损坏,比如烧毁速度传感器,另一方面会加速车载电气设备的绝缘老化,严重影响动车组在运行过程中的安全与稳定。针对动车组存在的燃弧过电压问题,有必要对弓网燃弧过程对车体过电压的影响以及过电压的抑制方法进行研究。本文介绍了动车组主供电系统、动车组接地系统,分析了目前保护接地系统的类型及其优缺点。结合高速铁路牵引供电系统,通过理论计算分析了高速动车组车体过电压的产生机理。通过对经典Mayr电弧模型进行改进,建立了考虑弓网燃弧过程的动车组车体过电压仿真模型,仿真分析了弓网电弧的燃弧过程对动车组车体过电压的影响规律,得到动车组车体过电压的峰值大小、持续时间、幅值分布规律和传播特性,研究了运行速度对车体过电压的影响规律。通过搭建电弧拉弧试验平台,验证了电弧模型的正确性,结合现场试验,验证了高速列车车体过电压仿真模型的可靠性。基于搭建的高速列车车体过电压仿真模型,研究了保护接地参数、保护接地数目、车顶高压电缆屏蔽层接地布局以及车顶高压电缆屏蔽层串联电感器接地等因素对于动车组车体过电压的影响规律,给出每节车体的车头和车尾都应至少设置一个接地点的建议,以及屏蔽层串联电感器电感值的合理范围。结合以上研究结果提出了增加受电弓车保护接地、高压电缆屏蔽层接地点设置在车体中间、高压电缆屏蔽层串联电感器接地的过电压综合抑制方法。当在屏蔽层接地回路中串联20μH的电感器进行优化后,3号车车体顶部-车体底部过电压为1945V,比优化前下降了57%,车体底部-轴端过电压为1821V,比优化前下降了52%,各车车体过电压均下降到2k V以下,研究结果表明该抑制方案能够有效降低动车组车体过电压,对实际工程应用具有指导意义。

鲁培琳[6](2020)在《城市轨道交通牵引供电试验平台数据监控系统的设计与实现》文中研究说明随着我国城市轨道交通的快速发展,如何提高城轨装备的检测工作效率越来越重要。为加强牵引供电整流机组、储能装置、再生能量逆变回馈装置等城轨牵引供电装备的试验能力,本文在产品标准要求的基础上,分析试验电源使用需求及试验方法,模块化设计交、直流试验电源平台,采用虚拟仪器技术、数据可视化技术、数据库技术以及图像识别技术,设计开发了城市轨道交通牵引供电试验平台数据监控系统。本系统综合考虑各装备试验的测试需求,采用模块化设计思路,构建了交流电源测试模块、直流电源测试模块数据监控系统,基于LabVIEW开发软件,通过有限状态机实现对试验过程控制和监视;应用数据库技术实现试验数据的存储,动态更新,同步调用;基于图像识别技术设计数字识别功能,拓宽系统数据采集分析能力;采用数据可视化显示令数据更加直观表现。为验证系统的可行性,试验平台搭建完成后进行了现场测试,应用试验平台测试牵引整流机组、牵引变流器、牵引电机及再生制动能量地面利用系统等多种城市轨道交通牵引供电设备性能,试验结果表明:该监控系统操作流畅,状态监测准确,实现了既定的设计目标,验证了测控软件的交互性和稳定性。本文提出的包含分布式采集、存储、显示的系统软硬件设计方案,解决了城市轨道交通牵引供电产品电压制式复杂、系统结构不统一的问题,系统可以适应目前国内DC1500V及DC750V牵引供电系统、再生制动系统及车辆牵引系统的检测认证需求,极大的降低了试验准备的工作量及测量过程引入的不确定度,提高检测的可靠性。

许昕[7](2019)在《地铁牵引供电系统节能优化设计研究》文中研究指明现如今,各主要城市人口的激增造成了城市交通堵塞,通行不畅的状况。城市轨道交通的出现使得交通资源利用更充分,有效地舒缓了城市交通拥挤的问题。但城市轨道交通在其快速发展的同时也仍然存在着一些问题有待解决,其中在列车再生制动带来的剩余能量如何有效的利用这一方面就仍然有很多措施需要去完善。传统解决方案使用电阻或储能模块,这或将会带来不期望的热量,或增加了设施不必要的成本。因此,本文针对传统城市轨道交通仍存在的这一问题,基于现有技术提出了再生制动能馈式解决方案,通过理论证明其可行性,又加以仿真与实验进行了有效性验证。本文介绍了能馈式牵引供电系统的主要结构及多种运行工况,重点叙述了其核心部分PWM整流器的工作原理及控制方法,建立开关函数数学模型,通过坐标变换将交流多耦合模型转换到直流模型进行控制;设计了控制参数,并根据控制方法对变流器内关键器件电容、电感等进行了参数设计,设计结果通过matlab仿真验证可行。本文研究的逆变回馈式再生制动能量吸收装置是实现集能量回馈、牵引供电、无功补偿等功能于一体的能馈式再生制动装置,本文重点介绍了其在能馈节能、牵引供电及无功补偿等方面的原理及作用,中压能馈装置的“四象限”运行能力,在无需增加任何硬件成本的情况下,通过植入相应控制程序,即可控制中压能馈装置向中压交流电网发送所需的无功功率,实现对中压环网的无功补偿,提高系统功率因数,一机多用,节省投资,减少设备种类。本文通过matlab仿真验证了其无功补偿功能,并通过北京地铁14号线的真实数据验证了能馈式再生制动装置在能量节约方面的优良特性。本文主要对地铁牵引供电系统进行节能优化设计研究,从能馈式牵引供电系统的工作原理、无功补偿功能、节能特性等三个方面进行说明。

程博[8](2019)在《动车组高压合闸过电压仿真与抑制研究》文中研究表明随着铁路电气化进程的不断加快,动车组已成为我国轨道交通的主要方式之一。动车组运行安全不仅关系到旅客的人身安全,也涉及动车组本身的设备安全。动车组的强大牵引动力来自27.5k V接触网的高压电力,动车组在运营过程中,需要不断进行受电弓升降、车载变压器合闸等操作。这些操作在27.5k V高压电路中,必然产生电磁暂态冲击,可能出现过电压和过电流。研究动车组高压合闸的过电压及抑制措施,对完善动车组技术,保障动车组的安全运营具有重要意义。论文研究和分析了动车组高压系统及其电气设备的技术特性、主要技术参数,并研究了动车组升弓过电压、空载合闸过电压这两种过电压过程的形成机理。然后分析了牵引供电系统的基本结构和供电特性,了解高铁AT供电方式的基本原理,牵引变电所的电气系统组成设备、主接线和运行方式。这些原理和形成机理的研究是理论分析计算动车组高压合闸过电压等值电路的必要内容。根据相关设备的铭牌、实验数据等内容,实现动车组高压系统相应设备在PSCAD中的模型仿真;根据这些模型搭建了动车组升弓过电压、空载合闸过电压两种动车组合闸过电压模型,为后续的研究分析奠定基础。基于动车组升弓过程的PSCAD仿真模型,研究了合闸角、合闸距离、牵引网侧电阻电感以及动车组合闸高压电缆长度对等因素对升弓过电压、过电流以及振荡持续时间的影响,并进一步研究了受电弓串联电感或电阻、并联RC滤波器等抑制方法,仿真结果表明这些方法能够有效改善动车组升弓的电磁暂态过程。基于动车组空载合闸过程的PSCAD仿真模型,研究了合闸角、牵引变压器入口电容及铁芯剩磁对空载合闸电磁暂态过程的影响,并分析了动车上设置的避雷器的不足,为了弥补避雷器的不完善,提出限制动车组合闸过电压的抑制新措施:在车顶加装滤波器;受电弓升起时在电缆头上临时串联电阻器。另外,为了抑制车载变压器合闸时的励磁涌流,在车载变压器合闸时串联临时电阻,或者控制合闸相位角都具有积极作用。仿真结果表明,本文提出的抑制动车高压合闸的过电压和励磁涌流的措施,具有较好的效果。

Garrett J.Marshall,Colin P.Mahony,Matthew J.Rhodes,Steve R.Daniewicz,Nicholas Tsolas,Scott M.Thompson[9](2019)在《车辆舱室、外表面和机载电子设备的热管理概述》文中研究说明减少车辆内部的热量积累并确保适当的车辆温度水平可以提高车辆的燃油经济性、行驶里程、可靠性、使用寿命、乘客舒适度和安全性。随着新技术、消费者需求、社会关注和政府法规的出现和发展,汽车热管理的改善仍然是关键。本文总结了汽车热管理技术和建模的最新进展,重点研究了三个关键领域:汽车舱室、电子设备和外部部件。所涵盖的有关舱室的主题包括减少热负荷和改善暖通空调(heating, ventilation, and air-conditioning, HVAC)系统的方法;以及窗户玻璃/着色和车辆表面处理方面的改善。讨论了关于电子设备的热管理,包括电池和绝缘栅双极晶体管(insulatedgate bipolar transistor, IGBT),以及采用热管、散热器、射流冲击、强制对流和相变材料的主动和被动降温方法。最后,在考虑阻力/摩擦力和环境影响的情况下,回顾了建立和增强车辆外部部件传热模型的工作。尽管我们在汽车热管理领域取得了一定的进步,但挑战仍然存在;本文对主要问题进行了概括,并提出了进一步研究的建议。

牛旭[10](2019)在《环形绕组结构交流励磁轨道涡流制动器的研究》文中进行了进一步梳理涡流制动器(Eddy Current Brake,以下简称“ECB”)是一种基于法拉第电磁感应定律及涡流原理的电磁制动装置,常用于高速列车的涡流制动系统,与传统的机械制动方式相比,制动力大小不受轮轨间摩擦因数的限制、可靠性高、维护方便。本文提出了一种环形绕组结构交流励磁轨道ECB,通过采用解析法推导了其数学模型,并据此提出了交流励磁轨道ECB的设计方法,对其进行了结构参数的优化和制动特性的分析。首先,提出了环形绕组结构交流励磁轨道ECB系统的基本结构,并详细阐述了其工作原理。随后,建立了交流励磁轨道涡流制动器的分层模型,并用行波电流层等效载流初级绕组、气隙系数等效初级开槽。同时从麦克斯韦方程组出发,推导了各区域内的矢量磁位方程,并结合边界条件,求得了ECB涡流损耗及制动力、法向力的表达式,即建立了完整的环形绕组结构交流励磁轨道ECB的二维数学模型。接着,建立了ECB的二维有限元模型以验证二维数学模型的准确性。其次,为提高二维数学模型的精度,采用了一维场理论、许—克变换等方法针对ECB所具有的四种端部效应开展了研究,建立了完整的环形绕组结构交流励磁轨道ECB的三维数学模型。接着,建立了ECB的三维有限元模型以验证三维数学模型的准确性。再次,根据ECB的技术要求和实际安装环境,提出了交流励磁轨道涡流制动器的设计流程和设计方法,并结合所推导出来的数学模型和有限元分析结果,对ECB的结构参数进行设计优化,逐步确定了主要尺寸、极对数和极距、齿槽尺寸、初级铁心轭高和初级绕组参数等,完成了环形绕组结构交流励磁轨道ECB的设计。此外,还比较了不同绕组形式下ECB的制动特性以验证环形绕组结构的优势所在。最后,利用有限元模型获取了不同励磁条件、次级电导率、气隙长度和初次级耦合面积下的制动特性,揭示了制动力、法向力及钢轨降热率随初级电流密度、初级电流频率及滑差率的变化规律,并根据传统感应电机的恒磁通调速方式,提出了适用于环形绕组结构交流励磁轨道ECB的恒磁通制动方式,完成了ECB全部的特性研究。

二、制动电阻器结构瞬态动力分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、制动电阻器结构瞬态动力分析(论文提纲范文)

(1)超级电容储能系统效率提升方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 能量利用方式
        1.2.2 能量控制策略
    1.3 课题创新点与研究内容
        1.3.1 创新点
        1.3.2 研究内容
第二章 超级电容储能系统的特性分析与能量流机理研究
    2.1 系统总体方案设计
    2.2 超级电容储能系统工作特性分析
        2.2.1 超级电容的工作原理及性能
        2.2.2 超级电容的潮流模型及主要参数
        2.2.3 超级电容储能系统的应用方法
    2.3 基于能量流电机驱动系统超级电容储能机理研究
        2.3.1 电机再生制动能量流分析
        2.3.2 超级电容能量流分析
    2.4 本章小结
第三章 超级电容储能系统的主电路设计和控制策略研究
    3.1 控制系统方案设计
    3.2 超级电容储能系统的主电路设计
        3.2.1 超级电容模块的尺寸计算与选型
        3.2.2 双向DC/DC变换器的计算与选型
        3.2.3 滤波电容电感的参数计算与选型
    3.3 超级电容储能系统的控制策略研究
        3.3.1 传统双闭环控制策略原理分析
        3.3.2 多参数能量协同控制策略提出
        3.3.3 多参数能量协同控制系统建模
        3.3.4 多参数能量协同控制策略优化
    3.4 本章小结
第四章 超级电容储能系统效率提升仿真分析
    4.1 超级电容储能系统仿真平台搭建
    4.2 传统双闭环控制策略储能系统仿真分析
        4.2.1 超级电容充电模式系统性能分析
        4.2.2 超级电容放电模式系统性能分析
        4.2.3 单工作周期系统能量效率分析
    4.3 多参数能量协同控制策略储能系统仿真分析
        4.3.1 超级电容充电模式系统性能分析
        4.3.2 超级电容放电模式系统性能分析
        4.3.3 单工作周期系统能量效率分析
        4.3.4 系统自动控制性能分析
    4.4 本章小结
第五章 超级电容储能系统效率提升实验研究
    5.1 超级电容储能系统效率提升实验平台设计与搭建
        5.1.1 主电路实验台设计
        5.1.2 d SPACE控制平台设计
        5.1.3 controldesk显示界面设计
    5.2 超级电容充放电模式系统性能实验研究
        5.2.1 传统双闭环控制策略超级电容充电实验
        5.2.2 传统双闭环控制策略超级电容放电实验
        5.2.3 多参数能量协同控制策略超级电容充电实验
        5.2.4 多参数能量协同控制策略超级电容放电实验
    5.3 单工作周期多种控制策略性能实验研究
        5.3.1 传统双闭环控制策略系统性能实验
        5.3.2 多参数能量协同控制策略系统性能实验
        5.3.3 耗能策略系统性能实验
    5.4 多种控制策略系统能效对比分析及自动控制分析
        5.4.1 系统能效对比分析
        5.4.2 系统自动控制分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(2)网格电阻器温度场分析及优化设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及研究目的
    1.2 电阻器的发展历程
    1.3 计算机仿真技术国内外现状
        1.3.1 国外现状
        1.3.2 国内现状
    1.4 热耦合技术的法展
    1.5 本文的主要研究内容
2 传热学和计算流体力学基础理论
    2.1 传热学
        2.1.1 传热的三种方式
        2.1.2 热分析的三类边界条件
    2.2 计算流体力学
        2.2.1 概述
        2.2.2 基本控制方程
        2.2.3 湍流数值模拟方法
        2.2.4 湍流附加方程
    2.3 本章小结
3 网格电阻器有限元仿真及分析
    3.1 有限元法
        3.1.1 有限元法的发展现状
        3.1.2 有限元分析流程
        3.1.3 仿真平台简介
    3.2 三维模型的建立
    3.3 仿真分析前处理
        3.3.1 仿真模型的建立与导入
        3.3.2 定义材料属性
        3.3.3 网格划分
        3.3.4 电阻片优化方案及验证
    3.4 边界条件设定
    3.5 加载和求解
    3.6 仿真结果分析
    3.7 试验验证
        3.7.1 试验目的
        3.7.2 测温装置
        3.7.3 试验数据
        3.7.4 试验结果与仿真结果对比分析
    3.8 本章小结
4 网格电阻器优化设计
    4.1 电阻丝材料选择优化
    4.2 网格电阻器的结构优化
        4.2.1 散热原理分析
        4.2.2 烟囱效应基本原理
        4.2.3 优化方案
        4.2.4 强制对流散热
        4.2.5 加强自然对流散热
    4.3 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢

(3)高速动车组制动过程自适应控制研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高速列车制动过程建模研究现状
        1.2.2 高速列车制动控制研究现状
        1.2.3 自适应控制的发展和现状
    1.3 本文研究的主要内容
第二章 动车组制动系统的原理及分析
    2.1 动车组制动系统概述
        2.1.1 制动方式的分类
        2.1.2 制动作用的种类
        2.1.3 动车组制动系统的组成
    2.2 动车组制动系统的原理
        2.2.1 电制动系统
        2.2.2 空气制动系统
        2.2.3 制动控制系统
    2.3 高速列车制动系统的动态分析
    2.4 本章小结
第三章 基于制动级位切换的高速列车速度控制
    3.1 高速列车制动过程的制动模型
        3.1.1 单输入单输出的三阶自回归模型
    3.2 基于SCN级位切换的高速列车制动控制
        3.2.1 基于SCN级位切换的控制系统设计
        3.2.2 高速列车制动特性曲线
        3.2.3 基于SCN的制动级位切换
    3.3 实验仿真及分析
        3.3.1 建模仿真
        3.3.2 SCN制动级位切换模型的验证
        3.3.3 高速列车制动过程的速度跟踪
    3.4 本章小结
第四章 基于自适应的高速列车制动过程速度控制
    4.1 模型参考自适应控制
        4.1.1 模型参考自适应控制概述
        4.1.2 间接自适应的输出反馈输出跟踪
    4.2 基于MRAC的高速列车制动控制
        4.2.1 高速列车的制动模型
        4.2.2 高速列车间接自适应制动控制策略
    4.3 实验仿真及分析
        4.3.1 自适应增益偏大时的列车速度跟踪
        4.3.2 自适应增益适宜时的列车速度跟踪
        4.3.3 不同控制算法的性能比较
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢

(4)车用双电源开绕组永磁同步电机驱动系统的控制方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 开绕组电机驱动系统的拓扑结构
        1.2.2 双逆变器的协同控制
        1.2.3 永磁同步电机的控制方法
        1.2.4 整车能量管理方法
    1.3 论文研究思路与主要内容
        1.3.1 论文课题来源
        1.3.2 论文研究思路
        1.3.3 论文主要内容
第2章 开绕组永磁同步电机驱动系统模型建立
    2.1 电机空间矢量坐标变换
        2.1.1 坐标变换的基本方程
        2.1.2 等幅值变换与等功率变换
    2.2 永磁同步电机的数学模型
        2.2.1 永磁同步电机的基本数学模型
        2.2.2 计及铁心损耗的永磁同步电机数学模型
        2.2.3 分离定子漏电感的永磁同步电机数学模型
        2.2.4 电机模型的机械部分与稳态特性
    2.3 逆变器器件模型
        2.3.1 逆变器器件的通态特性
        2.3.2 逆变器器件的开关特性
    2.4 开绕组永磁同步电机驱动系统仿真模型
        2.4.1 开绕组永磁同步电机本体模型
        2.4.2 逆变器与外围电路模型
    2.5 本章小结
第3章 电压矢量调制与双逆变器电压矢量分配策略
    3.1 逆变器中点电压与电压矢量分配原理
        3.1.1 逆变器中点电压与电机相电压的关系
        3.1.2 双逆变器电压矢量分配的基本原理
    3.2 空间矢量脉宽调制的原理、分类与实现
        3.2.1 空间矢量脉宽调制的基本原理
        3.2.2 空间矢量脉宽调制的分类与实现
    3.3 电流纹波分析与双逆变器调制方式组合选择
        3.3.1 单逆变器SVPWM电流纹波矢量计算
        3.3.2 双SVPWM调制电流纹波矢量特性分析
        3.3.3 双逆变器调制方式组合与切换策略
    3.4 双逆变器电压矢量分配规则与策略
        3.4.1 电压矢量分配规则
        3.4.2 电压矢量分配组合的分类与实现
        3.4.3 电压矢量分配策略
    3.5 双逆变器调制方式与电压矢量分配的仿真验证
        3.5.1 对照组与仿真参数设置
        3.5.2 仿真结果与分析
    3.6 本章小结
第4章 开绕组永磁同步电机的转矩与电流控制策略
    4.1 电磁转矩控制的限制与稳态功率分配范围
        4.1.1 电机电磁转矩的限制因素
        4.1.2 电机稳态运行下功率分配范围的计算方法
    4.2 主流电磁转矩控制算法的对比与改进
        4.2.1 主流电磁转矩控制算法的推导
        4.2.2 电压矢量最小幅值控制的推导
        4.2.3 电磁转矩控制算法性能对比
    4.3 最优化电磁转矩控制算法
        4.3.1 驱动系统效率最优算法
        4.3.2 功率分配极限最优算法
        4.3.3 基于斐波那契寻优的电磁转矩控制策略
    4.4 定子电流控制方法
    4.5 转矩控制策略的仿真验证
        4.5.1 对照组与仿真参数设置
        4.5.2 仿真结果与分析
    4.6 本章小结
第5章 电机驱动系统台架试验
    5.1 台架结构与测试仪器
    5.2 被测电机基本参数与理论特性
    5.3 试验结果与分析
        5.3.1 动态功率分配指令跟随试验
        5.3.2 电机工作区域效率与功率分配范围验证试验
    5.4 本章小结
第6章 面向整车能量管理的应用研究
    6.1 整车纵向动力学模型与制动能量回收方案
        6.1.1 整车驱动系统构型与纵向动力学模型
        6.1.2 简化制动能量回收方案
    6.2 电机工作点分布与驱动系统效率极限情况
    6.3 车载能量源的分类与特性分析
        6.3.1 车载能量源的搭配原则与分类方式
        6.3.2 能量转化装置的特性分析
        6.3.3 能量储存装置的特性分析
    6.4 双能量源功率分配策略
        6.4.1 典型的双能量源搭配方式
        6.4.2 基于通用架构的功率分配策略
    6.5 整车能量管理仿真
        6.5.1 内燃机发电系统搭配功率型蓄电池仿真结果
        6.5.2 能量型蓄电池搭配超级电容仿真结果
    6.6 本章小结
第7章 全文总结与研究展望
    7.1 全文总结
    7.2 研究创新点
    7.3 工作展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢

(5)基于改进Mayr电弧模型的动车组车体过电压及其抑制方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 中国高速铁路发展概述
        1.1.2 动车组车体过电压的研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 动车组车体过电压的研究
        1.2.2 弓网电弧的研究
        1.2.3 国内外研究现状综述
    1.3 本文主要工作
第2章 过电压理论分析及仿真模型建立
    2.1 动车组电路系统
        2.1.1 动车组主供电系统介绍
        2.1.2 动车组接地系统
        2.1.3 某型动车组接地系统介绍
    2.2 车体过电压理论分析
    2.3 动车组车体过电压仿真模型构建
        2.3.1 牵引变电所与接触网等效模型
        2.3.2 动车组等效模型
    2.4 本章小结
第3章 弓网电弧对动车组车体过电压的影响分析
    3.1 弓网电弧模型构建
        3.1.1 仿真模型建立
        3.1.2 电弧参数确定
    3.2 仿真结果及分析
    3.3 电弧模型验证试验
        3.3.1 试验平台搭建
        3.3.2 试验结果及分析
    3.4 现场试验
        3.4.1 试验试验原理及设备
        3.4.2 试测结果与仿真对比
    3.5 本章小结
第4章 动车组车体过电压影响因素及抑制方法
    4.1 保护接地参数对车体过电压的影响
    4.2 保护接地数量对车体过电压的影响
    4.3 高压电缆屏蔽层接地布局对车体过电压的影响
    4.4 高压电缆屏蔽层串联电感接地对车体过电压的影响
    4.5 车体过电压综合抑制方法
    4.6 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果

(6)城市轨道交通牵引供电试验平台数据监控系统的设计与实现(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 城市轨道交通牵引供电装置应用现状
        1.3.2 设备相关试验研究方法发展现状
    1.4 主要研究内容
2 系统需求分析及总体方案设计
    2.1 模块化牵引供电试验电源设计
        2.1.1 牵引供电装备试验项目及电源模块划分
        2.1.2 电源系统测试电路设计
        2.1.3 牵引供电试验平台设计
    2.2 电源系统测量需求分析
    2.3 分布式数据监控系统总体方案设计
        2.3.1 监控系统整体结构概述
        2.3.2 监控系统功能设计
    2.4 本章小结
3 分布式数据监控系统采集模块的设计与实现
    3.1 数据监控系统硬件设备选型分析
        3.1.1 电参数测量需求分析及设备选型
        3.1.2 温度测量需求分析及设备选型
    3.2 数据传输层选型及设计
        3.2.1 基于总线技术的通信方式选择
        3.2.2 数据监控系统的通信协议设计
    3.3 数据采集功能的设计与实现
        3.3.1 采集设备配置方法设计
        3.3.2 数据采集实现方法
    3.4 系统有限状态机设计
    3.5 本章小结
4 数据管理及拓展功能的设计与实现
    4.1 数据管理的设计与实现
        4.1.1 数据存储层的设计
        4.1.2 数据库存储程序设计
        4.1.3 数据查询功能设计
        4.1.4 数据导出功能设计
    4.2 基于数据可视化显示的功能应用与设计
        4.2.1 数据可视化显示设计概述
        4.2.2 一级显示实现方法与功能应用
        4.2.3 二级显示实现方法与功能应用
    4.3 图像处理、分析技术的应用与设计
        4.3.1 图像处理、分析技术软件环境
        4.3.2 图像采集实现方法
        4.3.3 图像识别训练的实现
        4.3.4 图像识别及数据库应用
    4.4 本章小结
5 系统应用测试与功能验证
    5.1 数据采集功能验证
    5.2 温度上限报警功能验证
    5.3 数据查询及导出功能验证
    5.4 数据可视化显示功能验证
        5.4.1 一级显示数据可视化功能验证
        5.4.2 二级显示数据可视化功能验证
    5.5 图像识别功能验证
    5.6 试验结果验证
    5.7 本章小结
总结和展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的科研成果
学位论文数据集

(7)地铁牵引供电系统节能优化设计研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文研究背景及选题意义
    1.2 传统牵引供电系统的概况
        1.2.1 传统牵引供电系统存在的问题
        1.2.2 节能型牵引供电系统措施及其特点
    1.3 本文的主要工作
第2章 能馈式牵引供电系统原理
    2.1 能馈式牵引供电系统构成
    2.2 能馈装置内部结构
    2.3 能馈装置基本控制原理
        2.3.1 PWM整流器的数学模型
        2.3.2 坐标变换
        2.3.3 旋转坐标系下PWM整流器的数学模型
        2.3.4 PWM整流器控制系统的设计
        2.3.5 PWM整流器电路参数设计
    2.4 仿真和实验
第3章 能馈式牵引供电系统功能分析
    3.1 能馈式牵引供电系统功能特性
        3.1.1 牵引供电及回馈功能
        3.1.2 基于能馈装置的分散式无功补偿
    3.2 仿真与实验
第4章 能馈式牵引供电系统节能特性
    4.1 北京地铁14 号线监测数据分析
    4.2 昆明地铁3号线监测数据分析
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢

(8)动车组高压合闸过电压仿真与抑制研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的提出和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外动车组发展现状
        1.2.2 国内外动车组过电压研究现状
    1.3 本文主要完成的工作
第2章 动车组合闸过电压的形成机理
    2.1 动车组高压系统及其组成
    2.2 动车组升弓电磁暂态过程
    2.3 动车组牵引变压器空载合闸电磁暂态过程
    2.4 本章小结
第3章 基于PSCAD的动车组合闸过电压仿真模型
    3.1 动车组牵引变压器仿真模型
    3.2 动车组高压电缆仿真模型
    3.3 动车组弓网电弧仿真模型
    3.4 动车组互感器仿真模型
    3.5 动车组避雷器仿真模型
    3.6 牵引变电所变压器模型
    3.7 牵引网输电线路仿真模型
    3.8 本章小结
第4章 动车升弓过电压影响因素与抑制方法
    4.1 动车组升弓过电压仿真模型
    4.2 动车组升弓过电压影响因素分析
        4.2.1 合闸角
        4.2.2 合闸距离
        4.2.3 牵引网侧电阻、电感
        4.2.4 动车组高压电缆长度
    4.3 动车组升弓过电压抑制方法
        4.3.1 受电弓串联电感
        4.3.2 临时串联合闸电阻
        4.3.3 并联RC滤波器
    4.4 本章小结
第5章 动车组牵引变压器空载合闸过电压影响因素与抑制方法
    5.1 动车组空载合闸过电压仿真模型
    5.2 动车组空载合闸过电压影响因素分析
        5.2.1 合闸角
        5.2.2 牵引变压器入口电容
        5.2.3 变压器铁芯剩磁
    5.3 动车组空载合闸过电压影响因素分析抑制方法
        5.3.1 加装避雷器
        5.3.2 加装断路器合闸电阻
        5.3.3 并联RC滤波器
        5.3.4 其它方法
    5.4 本章小结
结论及展望
致谢
参考文献

(10)环形绕组结构交流励磁轨道涡流制动器的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外在该方向上的研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 国内外研究现状简析
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 环形绕组结构交流励磁轨道涡流制动器的数学模型建立
    2.1 引言
    2.2 环形绕组结构交流励磁轨道ECB的结构及工作原理
    2.3 环形绕组结构交流励磁轨道ECB二维数学模型的建立
        2.3.1 行波电流层的建立
        2.3.2 环形绕组结构交流励磁轨道ECB的电磁力计算
        2.3.3 次级钢轨各区域磁导率的迭代计算
        2.3.4 环形绕组结构交流励磁轨道ECB二维数学模型的验证
    2.4 本章小结
第3章 环形绕组结构交流励磁轨道涡流制动器的端部效应研究
    3.1 引言
    3.2 纵向静态端部效应
    3.3 纵向动态端部效应
    3.4 横向静态端部效应
    3.5 横向动态端部效应
    3.6 环形绕组结构交流励磁轨道ECB三维数学模型的验证
    3.7 本章小结
第4章 环形绕组结构交流励磁轨道涡流制动器的设计方法研究
    4.1 引言
    4.2 技术要求、设计原则和设计流程
        4.2.1 环形绕组结构交流励磁轨道ECB的技术要求
        4.2.2 设计原则和设计流程
    4.3 ECB结构参数的优化
        4.3.1 磁负荷的选取
        4.3.2 主要尺寸的确定
        4.3.3 极对数和极距的确定
        4.3.4 齿槽尺寸的确定
        4.3.5 初级铁心轭高的确定
        4.3.6 初级电流密度的选取
        4.3.7 初级绕组参数的确定
    4.4 不同绕组形式的对比
    4.5 本章小结
第5章 环形绕组结构交流励磁轨道涡流制动器的制动特性研究
    5.1 引言
    5.2 不同励磁条件下的制动特性
        5.2.1 不同初级电流密度下的制动特性
        5.2.2 不同初级电流频率下的制动特性
        5.2.3 不同滑差率下的制动特性
        5.2.4 恒磁通制动
    5.3 次级电导率对制动特性的影响
    5.4 气隙长度对制动特性的影响
    5.5 耦合面积对制动特性的影响
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

四、制动电阻器结构瞬态动力分析(论文参考文献)

  • [1]超级电容储能系统效率提升方法研究[D]. 张芳. 太原理工大学, 2021(01)
  • [2]网格电阻器温度场分析及优化设计[D]. 吴昊. 辽宁工业大学, 2021
  • [3]高速动车组制动过程自适应控制研究[D]. 刘俊辉. 华东交通大学, 2020(06)
  • [4]车用双电源开绕组永磁同步电机驱动系统的控制方法研究[D]. 贾一帆. 吉林大学, 2020(08)
  • [5]基于改进Mayr电弧模型的动车组车体过电压及其抑制方法研究[D]. 李宇星. 西南交通大学, 2020(07)
  • [6]城市轨道交通牵引供电试验平台数据监控系统的设计与实现[D]. 鲁培琳. 中国铁道科学研究院, 2020(01)
  • [7]地铁牵引供电系统节能优化设计研究[D]. 许昕. 北京建筑大学, 2019(03)
  • [8]动车组高压合闸过电压仿真与抑制研究[D]. 程博. 西南交通大学, 2019(07)
  • [9]车辆舱室、外表面和机载电子设备的热管理概述[J]. Garrett J.Marshall,Colin P.Mahony,Matthew J.Rhodes,Steve R.Daniewicz,Nicholas Tsolas,Scott M.Thompson. Engineering, 2019(05)
  • [10]环形绕组结构交流励磁轨道涡流制动器的研究[D]. 牛旭. 哈尔滨工业大学, 2019(02)

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制动电阻结构的瞬态动态分析
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