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Some Techniques for Solving Ordinary Differential Equations with Discontinuities in Real-time Simulation 被引量:2
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作者 Xie Yajun Liu Degui & Li Bohu(Beijing Institute of Computer Application and Simulation Technology,P.O.Box 3929,Beijing 100854,P.R.China) 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 1996年第3期69-80,共12页
This paper discusses some techniques for treating discontinuities of the right-hand functions of ordinary differential equations (ODEs) in real-time digital simulation (RTDS). The numericalexperiments show that these ... This paper discusses some techniques for treating discontinuities of the right-hand functions of ordinary differential equations (ODEs) in real-time digital simulation (RTDS). The numericalexperiments show that these techniques are effective. 展开更多
关键词 real-time digital simulation DISCONTINUITY Polishing function.
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余量增益单元测试平台下高增益运算放大器设计
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作者 薄鹏 宋树祥 岑明灿 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期83-93,共11页
余量增益单元(MDAC)中运算放大器性能直接决定MDAC建立速度、建立精度和功耗,且随着对MDAC性能要求的提升,对运放的增益、带宽、相位裕度和功耗的要求也变得更加严格。然而,目前运放的设计及测试与应用是相对独立的,设计出的运放在实际... 余量增益单元(MDAC)中运算放大器性能直接决定MDAC建立速度、建立精度和功耗,且随着对MDAC性能要求的提升,对运放的增益、带宽、相位裕度和功耗的要求也变得更加严格。然而,目前运放的设计及测试与应用是相对独立的,设计出的运放在实际应用中存在可靠性与准确性问题,同时针对性调整时还面临测试反馈周期长等问题。本文搭建无采样保持电荷分享型MDAC测试平台,该平台实现了运放设计、测试与应用的一体化,从而提升了运放在实际应用中的准确性和可靠性。设计了带增益提升(Gain-boost)技术的Cascode补偿两级全差分运算放大器结构,通过增益提升技术提升整体运算放大器增益,引入Cascode补偿技术提供了更高频的次级点并抵消了高频零点来保证运放稳定性。采用TSMC180 nm工艺,仿真结果显示运放开环增益为127 dB,单位增益带宽为1.733 GHz,1000次蒙特卡洛仿真下MDAC建立时间平均值为2.5 ns,建立精度平均值为101 dB,最大功耗为1.77 mA。 展开更多
关键词 增益提升技术 全差分运算放大器 蒙特卡洛仿真 余量增益单元 模数转换器
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全数字实时仿真装置与直流输电控制保护装置的闭环仿真方法 被引量:14
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作者 田芳 宋瑞华 +2 位作者 周孝信 吴中习 李亚楼 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期81-86,共6页
介绍了中国电力科学研究院自主研发的电力系统全数字实时仿真装置(advanced digital power system simulator,ADPSS)与直流输电控制保护装置的闭环仿真试验的基本原理、硬件组成和物理接口,并重点阐述了ADPSS与物理装置联合仿真时如何... 介绍了中国电力科学研究院自主研发的电力系统全数字实时仿真装置(advanced digital power system simulator,ADPSS)与直流输电控制保护装置的闭环仿真试验的基本原理、硬件组成和物理接口,并重点阐述了ADPSS与物理装置联合仿真时如何保证数字仿真过程的实时性以及与物理过程同步的解决方法。ADPSS实时仿真的电力系统规模可达1000台机、10000条母线,通过ADPSS与直流输电控制保护装置的闭环仿真,可全面考察装置控制保护策略与大电网动态特性的相互作用,提高对控制保护装置的检测试验水平。 展开更多
关键词 全数字实时仿真 高压直流输电 控制保护 闭环 仿真
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全数字实时仿真装置与直流输电控制保护装置的闭环仿真试验及分析 被引量:8
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作者 田芳 宋瑞华 +2 位作者 周孝信 吴中习 李亚楼 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期57-62,共6页
介绍了电力系统全数字实时仿真装置(advanced digital power system simulator,ADPSS)与葛洲坝—上海直流输电工程控制保护装置的闭环仿真试验过程及分析结果。简化系统的试验结果表明,采用ADPSS进行闭环仿真试验的结果与动模试验结果一... 介绍了电力系统全数字实时仿真装置(advanced digital power system simulator,ADPSS)与葛洲坝—上海直流输电工程控制保护装置的闭环仿真试验过程及分析结果。简化系统的试验结果表明,采用ADPSS进行闭环仿真试验的结果与动模试验结果一致,准确可信。另对葛洲坝—上海直流输电工程大系统做了一些具体试验分析,体现了采用ADPSS进行控制保护装置闭环仿真试验的优越性,证明ADPSS不仅可用于控制保护装置本身的行为特性研究和功能、性能测试,也可用于研究装置控制保护策略与大电网动态特性的相互作用。 展开更多
关键词 全数字实时仿真 高压直流输电 控制保护 闭环仿真
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三相全控整流桥的准动态模型 被引量:3
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作者 崔建华 陆俭国 +1 位作者 张家安 顾颖萌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第9期82-87,共6页
随着大型同步发电机自并激励磁系统的推广应用 ,三相全控整流桥做为励磁系统的重要部件 ,其模型误差对电力系统稳定性数字仿真结果有重要影响。三相全控整流桥的传统平均值模型不能反映控制角变化时整流桥的非线性动态电压输出 ,特别是... 随着大型同步发电机自并激励磁系统的推广应用 ,三相全控整流桥做为励磁系统的重要部件 ,其模型误差对电力系统稳定性数字仿真结果有重要影响。三相全控整流桥的传统平均值模型不能反映控制角变化时整流桥的非线性动态电压输出 ,特别是在电力系统故障 ,输出电压频繁大幅度调整时 ,模型误差将被显著放大。该文在计算耗时支出较小的前提下 ,提出基于仿真步长的电压源 变压器 三相全控整流桥的动态模型 ,即 :先对三相全控整流桥触发脉冲形成环节进行模拟 ,求出触发时刻 ,再对应计算出整流桥输出在一个机 电互动仿真步长上的平均值 ,使其反映整流器开放角、换弧过程和电源电压对整流器输出电压的动态影响 ,从而消除了模型在这个应用范围内的模型误差。该模型可在一个数字仿真步长上反映整流器开放角由大到小变化时的输出电压纹波以及换弧过程对整流器输出电压的动态影响。该模型耗时少 ,可以用于电力系统稳定性分析和励磁系统控制方式的研究 ,以及电力系统稳定器PSS的设计和整定计算验证。 展开更多
关键词 三相全控整流桥 励磁系统 同步发电机 电力系统 数字仿真
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闭环网络控制系统全数字仿真实验方法的研究 被引量:2
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作者 王帅宇 张宇河 修春波 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1717-1719,1735,共4页
提出网络控制系统全数字仿真的方法,针对目前Matlab没有提供NCS仿真模块的现状,设计出能够真实再现网络环境的延时模块,并在此基础上开发出一套完整的网络控制仿真实验平台,只需一台计算机就能够完成包括网络数据包丢失和时序错乱等现... 提出网络控制系统全数字仿真的方法,针对目前Matlab没有提供NCS仿真模块的现状,设计出能够真实再现网络环境的延时模块,并在此基础上开发出一套完整的网络控制仿真实验平台,只需一台计算机就能够完成包括网络数据包丢失和时序错乱等现象在内的各种NCS仿真实验,保证在进行NCS控制算法的比较研究时,网络延时状况是一致的。在该实验平台上进行NCS全数字仿真实验,结果证明以上方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 网络诱导时滞 全数字仿真实验 数据包丢失
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带滤波器的新型网络无限时间最优控制
7
作者 王帅宇 张宇河 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第33期195-197,共3页
针对网络控制系统中的无限时间最优方法,设计了一种基于输入变化率的新型滤波器算法。改进后的算法在保证系统快速性的情况下,使得控制更加平稳。考虑到半实物仿真实验平台不能保证实验条件的一致性,开发出NCS数字仿真实验平台。仿真结... 针对网络控制系统中的无限时间最优方法,设计了一种基于输入变化率的新型滤波器算法。改进后的算法在保证系统快速性的情况下,使得控制更加平稳。考虑到半实物仿真实验平台不能保证实验条件的一致性,开发出NCS数字仿真实验平台。仿真结果说明了所采用方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 滤波器 无限时间最优控制 全数字仿真实验
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2024中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会电脑横机述评
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作者 孟海涛 孟禹辰 +1 位作者 崔金龙 夏宗琼 《针织工业》 北大核心 2024年第11期8-16,共9页
介绍2024中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会参展电脑横机的厂商和设备概况。概述参展电脑横机的最新技术特点,包括:全成形技术的发展、3D虚拟仿真、针织数字化共享工厂等。并分析最新机型情况:CX3-S系列全成形电脑横机及ADF530-32... 介绍2024中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会参展电脑横机的厂商和设备概况。概述参展电脑横机的最新技术特点,包括:全成形技术的发展、3D虚拟仿真、针织数字化共享工厂等。并分析最新机型情况:CX3-S系列全成形电脑横机及ADF530-32KiFLEX多功能电脑横机等。此次展览会具有明显的技术进步,为企业创新产品研发和行业进步提供支持。 展开更多
关键词 展览会 ITMA 纺织机械 电脑横机 全成形 3D虚拟仿真 针织数字化共享工厂
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数字孪生-应对智能化综采工作面技术挑战 被引量:37
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作者 葛世荣 王世博 +4 位作者 管增伦 王雪松 安文龙 吕渊博 陈书航 《工矿自动化》 北大核心 2022年第7期1-12,共12页
基于智能化综采工作面目标任务-自主完成综采工作面可靠割煤、保持工作面几何关系、顶板可靠支护,提出了综采工作面智能控制关键技术,包括采煤机定位技术、工作面可视化技术、液压支架电液控制技术(装置)、工作面通信技术、综采装备协... 基于智能化综采工作面目标任务-自主完成综采工作面可靠割煤、保持工作面几何关系、顶板可靠支护,提出了综采工作面智能控制关键技术,包括采煤机定位技术、工作面可视化技术、液压支架电液控制技术(装置)、工作面通信技术、综采装备协同控制技术、采煤机自动调高技术、工作面自动调直技术和工作面围岩支护控制技术(其中前3种技术属于智能化综采工作面的感知与执行层,工作面通信技术是智能化综采工作面的传输层,后4种技术属于智能化综采工作面的决策层)。指出智能化综采工作面面临的挑战为决策层的自主决策能力不能适应复杂多变的工况、感知与执行层不能支撑决策层的信息需求和决策指令的可靠执行。针对上述挑战问题,采用基于仿真的数字孪生建模方法,提出了综采工作面数字孪生系统架构。综采工作面数字孪生系统虚拟实体包括机理模型和行为模型,利用综采装备机理模型可获得综采装备物理系统的不可测数据,行为模型可为综采工作面智能控制系统提供反映物理装备运行状态的全息信息,解决决策层数据信息匮乏问题;综采装备机理模型与其控制系统组合的离线运行模式形成综采工作面硬件在环仿真系统,为基于工艺规则的智能控制算法提供测试平台;综采装备机理模型、行为模型与其控制系统组合的离线运行模式形成综采工作面计算实验系统,为综采工作面智能控制系统真正的自主决策复杂算法开发提供测试平台。 展开更多
关键词 智能化综采工作面 综采工作面智能控制 综采装备 数字孪生 基于仿真的数字孪生建模 机理模型 行为模型
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航空发动机部件级模型硬件在回路实时性验证 被引量:2
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作者 杨天林 陈佳杰 +1 位作者 郑前钢 胡忠志 《航空发动机》 北大核心 2021年第S01期76-84,共9页
为了验证航空发动机部件级模型作为机载模型的实时性,开展部件级模型的硬件在回路试验。根据AIR4548A燃气涡轮发动机实时建模标准,建立了单轴涡喷发动机部件级实时Simulink模型;基于模型设计方法和自动代码生成技术,将该模型集成到全数... 为了验证航空发动机部件级模型作为机载模型的实时性,开展部件级模型的硬件在回路试验。根据AIR4548A燃气涡轮发动机实时建模标准,建立了单轴涡喷发动机部件级实时Simulink模型;基于模型设计方法和自动代码生成技术,将该模型集成到全数字仿真平台FWorks;将验证后的模型代码集成到硬件在回路平台的电子控制器实物中。进行了全数字仿真和硬件在回路仿真验证。结果表明:全数字仿真结果验证了部件级模型的准确性和代码生成的正确性;在硬件在回路的开环仿真结果中,该部件级实时模型单步最大运行时间不超过2.7 ms,可以作为模型基控制、故障诊断、健康管理和性能寻优控制等技术的机载模型。 展开更多
关键词 部件级模型 实时性 全数字仿真平台(FWorks) 硬件在回路 航空发动机
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综采跟机工艺数字孪生系统架构与关键技术 被引量:8
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作者 崔耀 李天越 +1 位作者 叶壮 刘军伟 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第2期56-62,76,共8页
针对综采自动化跟机工艺设计和参数调试成本高、周期长、过程繁琐的问题,提出了综采跟机工艺数字孪生系统架构,从物理设备、虚实交互、孪生数据、机理模型、仿真算法和工艺应用等层面进行分析,并对跟机工艺数据传输和存储、跟机工艺历... 针对综采自动化跟机工艺设计和参数调试成本高、周期长、过程繁琐的问题,提出了综采跟机工艺数字孪生系统架构,从物理设备、虚实交互、孪生数据、机理模型、仿真算法和工艺应用等层面进行分析,并对跟机工艺数据传输和存储、跟机工艺历史回放、实时跟机工艺孪生演绎、跟机工艺预演仿真、跟机工艺指令调度等关键技术进行了详细描述。提出了综采跟机工艺数字孪生系统技术路线:通过万兆光纤环网+5G通信将采煤机工艺动作数据汇集到采煤机主机,将串行支架控制器发出的支架工艺动作数据汇集到电液控主机,对工艺数据按动作时序进行收集、归类、编码,作为工艺过程回放的数据源;同时,主机将实时上报的跟机工艺数据转发给三维数字孪生系统,在三维虚拟场景中孪生演绎跟机过程;在人机交互界面完成跟机工艺参数配置后,可在三维场景中预演综采跟机工艺过程;在实时开采过程中,汇集各类传感数据,结合预演无误的跟机工艺,系统统筹下发工艺调度指令,将支架控制器从决策者转变为执行者,克服因井下空间不足导致控制器算力有限的局限性。现场应用结果表明,综采跟机工艺数字孪生系统可为综采跟机工艺设计、参数配置、仿真测试提供技术参考,使跟机工艺开发周期由14 d缩短至1 d,跟机工艺设计修改更加便捷,综采工作面跟机自动化率提高到90%以上。 展开更多
关键词 综采工作面 跟机工艺 数字孪生 虚实交互 孪生演绎 预演仿真 指令调度
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数字孪生驱动的综采装备虚拟生产关键技术与系统 被引量:8
12
作者 朱怀森 杜文勇 +2 位作者 李娟莉 陈思远 王鑫 《煤炭工程》 北大核心 2024年第1期156-161,共6页
为提升煤矿井下综采工作面智能化水平,研究了基于数字孪生和虚拟现实的综采装备虚拟生产关键技术,构建了数字孪生驱动的综采装备虚拟生产系统。该系统基于综采装备动态仿真技术和综采工作面离线仿真技术,以及基于数据驱动的虚实双向交... 为提升煤矿井下综采工作面智能化水平,研究了基于数字孪生和虚拟现实的综采装备虚拟生产关键技术,构建了数字孪生驱动的综采装备虚拟生产系统。该系统基于综采装备动态仿真技术和综采工作面离线仿真技术,以及基于数据驱动的虚实双向交互映射技术与虚拟监测技术,构建了综采工作面离线仿真系统和半实物仿真系统。将上述虚拟综采工作面离线仿真系统和综采工作面半实物仿真系统集成为数字孪生驱动的综采装备虚拟生产系统并进行了测试,结果表明:所构建的虚拟工作面离线仿真系统能够实现对物理工作面准确与可靠的孪生仿真,综采工作面半实物仿真系统能够使虚拟液压支架准确执行所下发的动作。综采装备虚拟生产关键技术与系统的应用有望为煤矿井下综采设备的智能监测与运行方式提供新思路,为煤矿井下提高生产效率、降低生产成本、降低事故风险等方面带来积极的影响。 展开更多
关键词 综采工作面 数字孪生 虚拟现实 半实物仿真 虚实映射
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基于TGIS的数字孪生智能综采工作面研究 被引量:4
13
作者 杨海军 张弘 +2 位作者 查学刚 董佳 王添 《中国煤炭》 2023年第11期63-70,共8页
为了在煤矿智能化综采工作面远程控制过程中实时、准确、直观地掌握工作面信息,消除监控死角,提出了基于时态地理信息系统(TGIS)的数字孪生智能综采工作面构建方法,实现与真实工作面之间的工作仿真、分析预测和实时交互。阐述了基于TGI... 为了在煤矿智能化综采工作面远程控制过程中实时、准确、直观地掌握工作面信息,消除监控死角,提出了基于时态地理信息系统(TGIS)的数字孪生智能综采工作面构建方法,实现与真实工作面之间的工作仿真、分析预测和实时交互。阐述了基于TGIS的数字孪生智能综采工作面构建技术体系,从数化、互动、先知、先决和共智5个方面说明了基于TGIS的数字孪生智能综采工作面成熟度模型的生长发育过程,并简要介绍了数字孪生智能综采工作面的建设路线,以国家能源集团宁夏煤业有限责任公司金凤煤矿数字孪生智能综采工作面为例介绍了数字孪生智能综采工作面的构建方法,对智能工作面、透明化工作面建设具有积极意义。 展开更多
关键词 数字孪生 智能综采工作面 时态地理信息系统 透明工作面 仿真模拟
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基于UE的综采工作面数字孪生仿真建设研究
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作者 刘恒 王帅帅 +4 位作者 于磊 赵强 贾康 张亚红 伍百发 《中国矿业》 2025年第S2期200-205,共6页
随着煤矿智能化建设的不断推进,综采工作面在设备协同、数据交互和远程监控方面仍存在实时性不足和交互体验有限等问题。针对这一现状,本文提出了一种基于Unreal Engine(UE)的综采工作面数字孪生仿真方法,并设计了分层架构的系统实现方... 随着煤矿智能化建设的不断推进,综采工作面在设备协同、数据交互和远程监控方面仍存在实时性不足和交互体验有限等问题。针对这一现状,本文提出了一种基于Unreal Engine(UE)的综采工作面数字孪生仿真方法,并设计了分层架构的系统实现方案。该系统包括物理层、感知层、通信层、平台层和展示层五个部分:通过多源传感器实现设备运行与环境参数的实时采集,经由5G与WebSocket通道传输至平台层,在MySQL数据库与MemoryCache缓存支持下完成数据清洗与快速处理;展示层则通过Web界面与UE5.3引擎驱动的三维仿真模块实现设备状态的可视化和交互。研究重点突破了UE仿真建模中的关键技术,包括高保真设备建模、Chaos物理引擎动态仿真、交互逻辑蓝图编程,以及Pixel Streaming远程渲染,使虚拟场景能够在低延时条件下同步映射物理工作面运行状态。应用结果表明,该系统在典型煤矿综采工作面实现了设备状态的动态监控与预警,显著提升了操作效率、环境透明度和远程运维能力。本文研究为构建高真实感、强交互性和高实时性的综采工作面数字孪生平台提供了新思路,并为矿山智能化开采提供了参考价值。 展开更多
关键词 综采工作面 数字孪生 Unreal Engine 仿真建模 数据通信
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