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适用于高频电力电子电路的分数步长电磁暂态仿真方法
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作者 吴盼 徐晋 +4 位作者 汪可友 李子润 李国杰 周建其 王宏韬 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第12期4811-4821,I0024,共12页
近年来,以电力电子变压器为典型代表的高频电力电子电路受到广泛关注,其中双有源桥结构的开关频率往往达数十k Hz。针对高频电力电子电路的电磁暂态仿真,采用恒导纳开关模型有助于降低计算量,但仍面临仿真精度和效率上的双重挑战:一是... 近年来,以电力电子变压器为典型代表的高频电力电子电路受到广泛关注,其中双有源桥结构的开关频率往往达数十k Hz。针对高频电力电子电路的电磁暂态仿真,采用恒导纳开关模型有助于降低计算量,但仍面临仿真精度和效率上的双重挑战:一是恒导纳开关模型在高频开关动作下的虚拟损耗严重影响仿真精度;二是仿真所要求纳秒级仿真步长将加重计算负担而影响仿真效率。为此,该文提出分数步长电磁暂态仿真方法,基于改进的高并行电磁暂态仿真程序算法进行离散化建模,并将仿真计算分解为一系列不同分数步长下的小步合成计算过程的叠加,其中小步合成采用“小步建模,大步计算”思想可降低虚拟损耗,而分数步长则用于准确定位开关动作时刻,以支持较大步长下精确仿真。算例分析表明,所提方法可有效提升高频电力电子电路的仿真精度,且能在保证准确性的同时支持其大步长仿真,从而实现离线仿真加速,还有助于提升实时仿真性能。 展开更多
关键词 高频电力电子电路 电磁暂态仿真 恒导纳开关模型 小步合成 分数步仿真方法
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一种新型的通用单/双正激型直流变换器电路仿真平均模型 被引量:21
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作者 潘尚智 钱照明 雷娜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期58-62,共5页
提出了一种新型的单 /双开关正激式 (Forward)直流变换器的电路仿真平均模型。这种模型可通过输入参数的选择实现对Forward电路的电压控制 ,峰值及平均电流控制 ,以及对DCM -CCM工作方式的自动转换。这是一种实用的仿真模型 ,可方便地... 提出了一种新型的单 /双开关正激式 (Forward)直流变换器的电路仿真平均模型。这种模型可通过输入参数的选择实现对Forward电路的电压控制 ,峰值及平均电流控制 ,以及对DCM -CCM工作方式的自动转换。这是一种实用的仿真模型 ,可方便地进行稳态和动态分析。在保证准确的基础上 ,大幅度地提高了仿真速度 ,较之用实际器件开关电路的仿真速度高 2~ 展开更多
关键词 平均模型 电路仿真 正激型直流变换器 等效电路
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静电放电模拟器电路建模分析 被引量:9
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作者 刘素玲 段平光 +1 位作者 李霞 闫国英 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1172-1178,共7页
从实际的静电放电模拟器结构出发,根据接触放电时静电放电电流的主要特征,考虑到静电模拟器本身、连接线及回路电缆与地平面间产生的分布参数的影响,建立了一个新的静电放电模拟器等效电路模型,并用PSPICE软件对等效电路进行模拟分析,... 从实际的静电放电模拟器结构出发,根据接触放电时静电放电电流的主要特征,考虑到静电模拟器本身、连接线及回路电缆与地平面间产生的分布参数的影响,建立了一个新的静电放电模拟器等效电路模型,并用PSPICE软件对等效电路进行模拟分析,得到了与实测波形基本一致的电流波形。利用该模型讨论了各分布参数对放电电流的影响。结果表明:模拟器体电阻与地间的电感对电流波形影响不大,因此可以忽略,但其与地之间的分布电容对电流波形的低频段有重要影响;连接线分布参数对电流波形的第一峰值及波形光滑度都有影响;回路电缆分布参数主要影响了电流波形中第二个波峰峰值及其位置。 展开更多
关键词 静电放电模拟器 电路模型 PSPICE软件 放电电流
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三相三电平逆变装置全系统电路仿真模型研究 被引量:4
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作者 薛高飞 潘启军 +2 位作者 吴文力 孟庆云 张向明 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期17-24,共8页
针对大容量三相三电平逆变器原理性仿真中一般没有考虑复合母排的分布式结构、逆变器交流输出铜排及电力电缆的传输线参数、负载感应电机的高频电路参数等,从而不能准确反应吸收电容、功率开关管、滤波器等器部件安装位置对全系统性能... 针对大容量三相三电平逆变器原理性仿真中一般没有考虑复合母排的分布式结构、逆变器交流输出铜排及电力电缆的传输线参数、负载感应电机的高频电路参数等,从而不能准确反应吸收电容、功率开关管、滤波器等器部件安装位置对全系统性能的影响,不能有效指导相关器部件设计的问题,结合仿真和实验提出一种三相三电平逆变器建模方法。通过建立电容母排、传输母排和IGBT母排的多端口电路模型,考虑逆变器柜内输出铜排与交流输出电力电缆传输线参数,提出一种三相感应电机的高频电路模型及其参数测量方法,在此基础上对三相三电平逆变器进行了全系统仿真建模和试验验证。利用三相三电平逆变器全系统仿真模型及建模方法,可指导复合母排、吸收电容、交流输出滤波器、熔断器等器部件的工程设计。 展开更多
关键词 复合母排 多端口电路模型 高频电路 全系统电路仿真建模
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绝缘栅双极型晶体管的电路仿真模型 被引量:2
5
作者 陈树君 卢振洋 +2 位作者 黄鹏飞 殷树言 张树田 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 2000年第4期24-28,共5页
以通用电路仿真软件 Pspice的现有器件模型为基础,依据器件手册提供的典型数据,建立了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的组合模型,并采用非线性电容来表征器件的寄生电容.利用所建立的模型,对IGBT的静态特性和动态特性... 以通用电路仿真软件 Pspice的现有器件模型为基础,依据器件手册提供的典型数据,建立了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的组合模型,并采用非线性电容来表征器件的寄生电容.利用所建立的模型,对IGBT的静态特性和动态特性进行了仿真.仿真的结果通过硬件实验得到了证实. 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 模型 电力电子 电路仿真 静态特性 动态特性
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三种电路仿真软件比较及器件模型加入方法 被引量:3
6
作者 孙全意 丁立波 张合 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期42-45,共4页
在比较了ORCAD/PSPICE, PROTEL, Electronics Workbench三种仿真软件各自特点的基础上,介绍了把基于SPICE语言的器件模型加入三种软件的方法,实现了三种软件间器件模型的互相调用功能... 在比较了ORCAD/PSPICE, PROTEL, Electronics Workbench三种仿真软件各自特点的基础上,介绍了把基于SPICE语言的器件模型加入三种软件的方法,实现了三种软件间器件模型的互相调用功能,开拓了三种语言的使用范围。 展开更多
关键词 电路仿真软件 SPICE语言 器件模型
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铅酸蓄电池等效电路模型参数辨识及仿真验证 被引量:4
7
作者 李匡成 刘政 刘岩 《四川兵工学报》 CAS 2015年第7期83-85,共3页
铅酸蓄电池作为一个复杂的物理、化学体系,在充放电的时候受到大量因素的影响,大多数铅酸蓄电池等效电路模型中都含有大量的参数,模型的有效性和精度与这些参数的值有很大的关系,所以参数辨识是建模工作中一项十分重要的工作。本研究以7... 铅酸蓄电池作为一个复杂的物理、化学体系,在充放电的时候受到大量因素的影响,大多数铅酸蓄电池等效电路模型中都含有大量的参数,模型的有效性和精度与这些参数的值有很大的关系,所以参数辨识是建模工作中一项十分重要的工作。本研究以7-HK-182型铅酸蓄电池为研究对象,对该型铅酸蓄电池进行充放电实验、建立等效电路模型,并对模型参数进行辨识,通过仿真验证参数辨识的准确性。 展开更多
关键词 铅酸蓄电池 等效电路模型 参数辨识 仿真
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二极管器件SPICE电路模型对锥形离子通道I-V特性曲线的模拟 被引量:1
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作者 江嘉乔 鲁冰新 +1 位作者 肖天亮 翟锦 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期121-131,共11页
离子整流性是纳米离子通道的一个重要特征,具有整流性的离子通道体系也被称为纳米流体二极管.本文比较了离子通道的泊松-能斯特-普朗克(PNP)方程组模型和固体半导体的扩散-漂移模型,提出可以使用二极管器件的仿真电路模拟器(SPICE)电路... 离子整流性是纳米离子通道的一个重要特征,具有整流性的离子通道体系也被称为纳米流体二极管.本文比较了离子通道的泊松-能斯特-普朗克(PNP)方程组模型和固体半导体的扩散-漂移模型,提出可以使用二极管器件的仿真电路模拟器(SPICE)电路模型对离子通道体系的电流-电压(I-V)曲线进行模拟.以锥形离子通道的PNP数值模型的计算结果为基础,通过对这一体系进行讨论,给出一个锥形离子通道的SPICE电路模型,它可以较好地模拟I-V特性曲线.离子通道SPICE电路模型的建立可用于研究纳米流体二极管作为一个器件在电路中的应用. 展开更多
关键词 离子通道 整流性 纳米流体二极管 泊松-能斯特-普朗克方程 仿真电路模拟器电路模型
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新二元模型结构在电力电子电路仿真中的应用
9
作者 晏寄夫 李治 萧体敬 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期305-309,共5页
提出了用数字计算机对电力电子电路进行仿真的一种新的方法。半导体开关被描述成一种二元电感模型,在它导通期间,其电感值很小;而在它截止期间,其电感值为无穷大。本文中给出了如何确定此小电感值的方法。采用改进的节点法来建立方... 提出了用数字计算机对电力电子电路进行仿真的一种新的方法。半导体开关被描述成一种二元电感模型,在它导通期间,其电感值很小;而在它截止期间,其电感值为无穷大。本文中给出了如何确定此小电感值的方法。采用改进的节点法来建立方程,再利用BackwardEuler积分方法来求解以确保其收敛性。该方法能有效地监控开关的状态,拓扑结构的变化通过最少量的计算予以解决。 展开更多
关键词 仿真 电力电子电路 二元模型 开关状态
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通信网络路径选择的流体仿真神经网络电路模型
10
作者 曾孝平 杨士中 《重庆大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2000年第2期31-33,52,共4页
提出了一种寻找通信网络最佳路径的流体神经网络电路模型 ,该模型充分利用网络的全部拓扑信息 ,用电路实现寻优计算 ,可在电路时间常数内给出网络的最佳路径。
关键词 路径选择 流体仿真 神经网络 通信网 电路模型
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适合于电路仿真的 GTO 等效模型 被引量:4
11
作者 黄亮 吴兆麟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第5期334-338,354,共6页
本文介绍了一种适合于电路仿真的GTO开关模型,该模型是根据GTO器件的外部特性,从器件的主要参数建立的等效电路。仿真和实验结果的对比说明,该模型具有一定的实用性。
关键词 晶闸管 电路仿真 开关模型 GTO等效模型
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适用于变流装置电路仿真的IGBT分段瞬态模型 被引量:2
12
作者 朱庆祥 罗毅飞 +1 位作者 刘宾礼 肖飞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2806-2814,共9页
绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)瞬态模型对电力电子系统的分析与设计具有重要意义。目前,考虑精度与仿真效率,物理模型与现有行为模型均难以满足复杂电路的仿真要求。针对这一问题,基于IGBT开通、关断瞬... 绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)瞬态模型对电力电子系统的分析与设计具有重要意义。目前,考虑精度与仿真效率,物理模型与现有行为模型均难以满足复杂电路的仿真要求。针对这一问题,基于IGBT开通、关断瞬态的物理机理,对其开关过程进行分段表征,提出了一种可适用于复杂电路仿真,且能反映不同电压、电流、温度下IGBT开关瞬态特性的分段模型,并在Simulink软件实现了对复杂电路的仿真。最后,通过与物理模型以及实验数据的对比,对所建立模型的有效性进行了验证。结果表明,所提出的模型可以在不同电压、电流、温度等工况下实现IGBT开关瞬态特性的准确表征,且能用于如逆变拓扑等复杂电路的仿真,模型的仿真效率和仿真精度较好。该模型能够为器件的多时间尺度建模和仿真提供重要支撑。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 开关瞬态 行为模型 电路仿真 分段模型 变流装置
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不对称高压脉冲轨道电路的计算机仿真模型研究 被引量:10
13
作者 乔志超 谢文磊 王智新 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期82-87,共6页
不对称高压脉冲轨道电路是为解决分路不良而兴起的一种新型轨道电路,其信号形式为周期性的高压脉冲,为建立准确的脉冲信号仿真模型,提出一种基于矢量匹配法的宽频建模方法。首先分别利用扫频法和有限元分析法获得变压器和钢轨两个关键... 不对称高压脉冲轨道电路是为解决分路不良而兴起的一种新型轨道电路,其信号形式为周期性的高压脉冲,为建立准确的脉冲信号仿真模型,提出一种基于矢量匹配法的宽频建模方法。首先分别利用扫频法和有限元分析法获得变压器和钢轨两个关键设备的频变参数,然后利用矢量匹配拟合和电路综合理论得到对应的电路模型,并分别验证设备模型的正确性,最后搭建系统仿真模型并与现场实测数据进行对比,表明基于矢量匹配法所建立的宽频模型可以用于脉冲轨道电路的仿真计算和应用分析,文末利用此仿真模型分析道床电阻、补偿电容等现场环境的变化对轨道电路传输特性的影响。 展开更多
关键词 脉冲轨道电路 矢量匹配 仿真模型
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一种三维相变存储器1S1R存储单元电路仿真模型
14
作者 张光明 雷宇 +2 位作者 陈后鹏 俞秋瑶 宋志棠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1649-1657,共9页
三维相变存储芯片1S1R存储单元由双向阈值选通管(OTS)和相变存储器件(PCM)串联组成.为了解决现有OTS和PCM电路仿真模型不能准确模拟器件电学特性和物理特性、不适用于限制型PCM等问题,提出了一种采用Verilog-A语言实现的1S1R电路仿真模... 三维相变存储芯片1S1R存储单元由双向阈值选通管(OTS)和相变存储器件(PCM)串联组成.为了解决现有OTS和PCM电路仿真模型不能准确模拟器件电学特性和物理特性、不适用于限制型PCM等问题,提出了一种采用Verilog-A语言实现的1S1R电路仿真模型.该模型实现了对OTS电学特性和PCM相变过程中电流、温度、熔融比例、晶态比例和非晶比例变化的模拟,具有良好的收敛性和较快的仿真速度,仿真结果与器件实际测试结果吻合.与传统模型相比,该模型针对限制型PCM特点,实现了对PCM熔融过程、晶态非线性、熔融电阻率稳定和OTS亚阈值非线性、双向选通特性的模拟和集成.分析了OTS亚阈值非线性参数和读电压窗口的关系,发现当OTS阈值电流约等于PCM阈值电流时读窗口最大;展示了1S1R单元直流和阵列瞬态仿真结果,为三维相变存储器的电路设计和仿真提供了基础. 展开更多
关键词 相变存储器 电路仿真模型 双向阈值选通管 VERILOG-A
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基于Plecs的电力电子电路热-电仿真教学研究 被引量:7
15
作者 唐圣学 李占凯 陈丽 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第7期126-128,135,共4页
提出基于Plecs平台的主电路热-电联合建模仿真的辅助教学新方法,该方法采用热路理论和Plecs热量收集器概念搭建主电路热-电仿真模型,其中热路模型采用RC热网络模型,控制模型采用Simulink模型。以降压斩波电路为例,说明基于Plecs平台的... 提出基于Plecs平台的主电路热-电联合建模仿真的辅助教学新方法,该方法采用热路理论和Plecs热量收集器概念搭建主电路热-电仿真模型,其中热路模型采用RC热网络模型,控制模型采用Simulink模型。以降压斩波电路为例,说明基于Plecs平台的仿真教学具有建模简单、灵活、直观的优点。所建模型能同时获取主电路热-电仿真结果,热-电仿真能快速加深学生热知识理解。 展开更多
关键词 电力电子电路 热-电仿真模型 教学研究 Plecs
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功率PIN二极管PSpice子电路模型 被引量:5
16
作者 盛定仪 杨耿 +1 位作者 谭吉春 杨雨川 《现代电子技术》 2008年第6期141-143,共3页
提出一种改进的PIN二极管子电路模型。该模型能够反映PIN二极管的瞬态开关特性,将基区电导调制效应考虑在内。通过PSpice软件瞬态仿真PIN二极管的正向直流、反向恢复特性。利用该子电路对新型SiC材料PIN二极管建模仿真,仿真结果表明运... 提出一种改进的PIN二极管子电路模型。该模型能够反映PIN二极管的瞬态开关特性,将基区电导调制效应考虑在内。通过PSpice软件瞬态仿真PIN二极管的正向直流、反向恢复特性。利用该子电路对新型SiC材料PIN二极管建模仿真,仿真结果表明运用新材料对二极管开关性能有显著提高。 展开更多
关键词 PIN二极管 电路模型PSpice仿真 碳化硅 瞬态开关特性
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基于混合电路模型的亚毫米波谐波混频器的实现 被引量:2
17
作者 于伟华 牟进超 +2 位作者 安大伟 吕昕 刘新宇 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期187-190,195,共5页
针对亚毫米波频段混频二极管管对模型获取困难的问题,提出了利用全波电磁场分析算法提取管对无源结构参数,并与管对直流电流-电压特性参数结合获取混合电路等效模型的建模方法.分析了谐波混频器原理,设计并实现了一个工作于2mm波段的二... 针对亚毫米波频段混频二极管管对模型获取困难的问题,提出了利用全波电磁场分析算法提取管对无源结构参数,并与管对直流电流-电压特性参数结合获取混合电路等效模型的建模方法.分析了谐波混频器原理,设计并实现了一个工作于2mm波段的二次谐波混频器.测试结果显示在116~120GHz频率范围内,其变频损耗小于20dB,与仿真数据基本吻合,证明本文提出的混合电路建模方法及所提取模型的有效性. 展开更多
关键词 亚毫米波谐波混频器 混合电路模型 全波电磁场仿真 管对模型
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SMPDP等效电路模型的建立 被引量:1
18
作者 汤勇明 沈建于 +3 位作者 夏军 张雄 王保平 童林夙 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期405-409,共5页
等效电路模型研究方法是继流体力学模型研究方法之后,又一研究等离子体显示屏工作特性的重要手段,建立准确而简练的等效电路模型是实现此研究方法的前提和根本。本文研究了荫罩式等离子体显示屏(SMPDP)放电单元在气体放电前后工作特性... 等效电路模型研究方法是继流体力学模型研究方法之后,又一研究等离子体显示屏工作特性的重要手段,建立准确而简练的等效电路模型是实现此研究方法的前提和根本。本文研究了荫罩式等离子体显示屏(SMPDP)放电单元在气体放电前后工作特性的变化,提出了适用于SMPDP的等效电路模型。它主要由电容网络和晶闸管器件组成,能直接应用在电路模拟仿真软件中并得到与实际SMPDP工作特性相似的结果,为今后进一步研究和改进SMPDP提供了简便和有效的途径。 展开更多
关键词 SMPDP 等效电路模型 电路仿真 电容网络 晶闸管
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节能式电火花加工脉冲电源的电路仿真研究 被引量:1
19
作者 宋博岩 王玉魁 赵万生 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期998-1000,共3页
运用电路仿真技术建立了 PWM控制节能式电火花加工脉冲电源与加工间隙的一体化仿真电路模型 ,通过对这一电路模型进行暂态分析和参数分析 ,验证了该脉冲电源的电路结构和控制策略的有效性 ,所得到的相关电路参数调节规律对于实验样机的... 运用电路仿真技术建立了 PWM控制节能式电火花加工脉冲电源与加工间隙的一体化仿真电路模型 ,通过对这一电路模型进行暂态分析和参数分析 ,验证了该脉冲电源的电路结构和控制策略的有效性 ,所得到的相关电路参数调节规律对于实验样机的研制具有指导作用。 展开更多
关键词 电火花加工 脉冲电源 电路模型 电路仿真 节能
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电磁轨道发射系统电路模型及发射效率研究 被引量:10
20
作者 翟小飞 李鑫航 +1 位作者 刘华 彭之然 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期2841-2849,2860,共10页
在发射装置串联电路模型的基础上,根据能量等效原理,提出了直流脉冲等效电路模型,建立了系统能量效率ηe与能量等效电阻R_(k)^(*)、损耗等效电阻R^(*)和电流等效占空比D三个参数的数学模型。根据速度趋肤效应引入速度频率,将电枢动态运... 在发射装置串联电路模型的基础上,根据能量等效原理,提出了直流脉冲等效电路模型,建立了系统能量效率ηe与能量等效电阻R_(k)^(*)、损耗等效电阻R^(*)和电流等效占空比D三个参数的数学模型。根据速度趋肤效应引入速度频率,将电枢动态运动模型转化为静态扫频模型并进行涡流场扫频分析,建立了全系统电气仿真模型。与试验结果进行对比,结果表明:电路模型、系统仿真与试验三者之间系统效率的误差小于3%。利用建立的等效电路模型和仿真模型对发射效率的影响因素进行分析,为发射效率优化设计提供了研究方法。 展开更多
关键词 电磁轨道发射 发射效率 等效电路模型 动态参数 系统仿真
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