一、网络分析的状态变量法(论文文献综述)
吴振军,王丽芳,廖承林[1](2009)在《分析端接频变负载的多导体传输线FDTD新方法》文中研究表明提出了一种新的有效求解端接频变负载的时域有限差分法(FDTD).该方法将频域导纳经矢量匹配后以有理式表示,通过逆傅里叶变换将其转换到时域,基于分段线性递归卷积法,推导出该导纳两端的电压和电流关系,将其代入到传输线FDTD模型中,得到了求解端接频变负载多导体(MTL)传输线FDTD的一般公式.对一典型电路进行了仿真,和以状态变量法求解任意负载的结果进行了对比,两者基本重合,说明该方法用来求解频变负载是有效的.
丁家峰,梁健,李新梅,丁一鹏,赵岩[2](2018)在《一种线性电路状态空间模型的提取方法》文中提出状态变量法是分析动态电路的有力工具,其运用关键在于状态方程的提取。基于此,提出了一种适用于线性电路的状态空间模型提取方法,能够提取出线性电路系统的能控规范形实现和能观规范形实现。该方法采用了频域分析法和改进节点法,能够得到线性系统的传递函数,从而提取出系统的状态空间模型。在MATLAB平台实现了基于该方法的提取系统,通过实例分析表明,该系统操作简单,能够准确提取出复杂线性电路的状态空间模型,为电路系统的分析提供了有力工具。
杨廷力[3](1987)在《平面复链的结构特征及其运动分析和力分析的状态变量法》文中研究表明本文以拓朴网络为基础,提出了平面机构结构类型综合方法。按照“复链是由ν个(基本回路数)单开链依次相加”的组成原理,给出复链结构分解方法及单开链结构因子⊿j和结构特征数K。得到ν=1~4的平面复链全部结构类型共33种,其K仅为0、1或2。在结构分解得到的⊿j>0各单开链上,取⊿j个运动未知量为状态变量,使各回路运动分析可依次单独求解。依运动相容性条件,得到仅有K个状态变量的位移非线性方程组,并易求解。又给出仅含有K个未知量的速度(加速度)线性方程组的简化解法,特别给出K=1、2复链速度(加速度)分析的图解计算公式。在结构分解得到的⊿j<0各单开链运动副中,各取|⊿j|个未知支反力分量为状态变量,使各单开链力分析可依次单独求解。依力相容性条件,得到仅有K个状态变量的力(矩)平衡方程组,并给出简化解法,特别给出K=1、2的复链力分析的图解计算公式。本文进一步揭示了机构结构组成与其运动学、动力学之间的内在联系,提出的方法和原理完全适用空间复链。
宋海华,余国琮[4](1988)在《用网络状态变量法估计二维定数混合池模型的参数》文中认为二维定数混合池模型能够较逼真地模拟大型塔板上液体的流动和混合现象.本文提出用网络状态变量法估计此模型的参数.这个方法物理意义简明,计算过程快捷、准确,比其他的参数估计方法更为有效.
徐晋[5](2019)在《通用电力电子实时仿真方法研究及应用》文中研究说明随着电力电子技术的发展,各类电力电子设备成为现代电力系统中不可或缺的组成部分,它们在可再生能源发电、直流输配电、微电网等应用中扮演着重要角色。实时仿真技术作为电力电子及电力系统研究与测试的重要手段,可以有效提高控制保护系统的设计效率,降低硬件装置的试验成本,减少测试给电网带来的风险。然而,相比于传统电力系统的实时仿真,电力电子实时仿真仍存在诸多问题,严重影响其在科研和工程中的推广应用。首先是电力电子开关模型的精度问题,其次是基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的电力电子实时仿真的规模问题。本文重点针对以上两个瓶颈问题进行了研究,取得了相应的研究成果,并搭建了通用电力电子实时仿真平台,对常见变流器、固态变压器和微电网等进行了实时仿真测试。具体研究内容如下:1)电力电子开关的实时仿真建模。实时仿真中的电力电子开关普遍采用L/C等效模型,该模型在开关频率大于5k Hz时,会出现功率损耗异常的现象,严重影响电力电子实时仿真的精度。针对这一问题,本文提出了一种电力电子开关的响应匹配建模方法,保留了L/C等效模型无需修改节点导纳矩阵的优点,同时有效地解决了L/C等效模型的功率损耗异常问题,并成功应用于两电平变流器、T型三电平变流器和Buck/Boost电路的实时仿真。2)高频电力电子开关的实时仿真。为了能采用更小的仿真步长,实现更高开关频率下的实时仿真,本文提出一种适用于FPGA的紧凑型节点分析法,将传统节点分析法的中间步骤进行了压缩,缩短了单个仿真步长的执行时间,并成功应用于开关频率高达50k Hz的固态变压器实时仿真。3)考虑电力电子开关建模的微电网实时仿真。基于FPGA的实时仿真规模不仅受限于FPGA的硬件资源总量,而且受限于实时仿真的步长。针对这一问题,本文提出了一种基于延迟插入法和节点分析法的混合仿真算法,利用延迟插入法将多个电力电子设备的实时仿真并行化,使得基于FPGA的实时仿真规模不再受限于实时仿真的步长,并成功应用于含5台分布式电源的交流微电网实时仿真。4)基于动态相量的微电网实时仿真。对于规模优先的微电网实时仿真,可以采用基于动态相量的实时仿真建模方法。为了提高动态相量模型的精度,本文提出了一种基于多重移频变换的动态相量建模仿真方法,并成功应用于含12台分布式电源的交直流混合微电网实时仿真。
吴秀云,魏巨平,王显荣[6](1988)在《含有奇异元件的有源线性网络计算机辅助分析》文中研究说明本文讨论了含有奇异元件的有源线性网络计算机辅助分析的问题,并提出了能解决问题的有效算法。根据本算法,用Pascal语言编写的UECAD程序,是个通用程序,可用以对任何线性电路,同时作可解性问题,复杂度问题,状态方程问题和输出方程问题的分析。这个程序曾在IBM-PC机上运行,效果很好。
W.J.McCalla,梁培基[7](1974)在《计算机辅助电路分析基础》文中研究指明本文概述了在现有计算机辅助电路分析程序中所用的主要技术和步骤。对程序(模拟工具)作了评价,并对四种主要的电路分析类型(线性直流和交流、非线性直流、非线性瞬态和线性极零值)的一些性能作了比较。
陈大棓[8](1985)在《忆阻网络分析—状态变量法》文中研究指明本文通过状态变量法分析含有忆阻元件的非线性网络,文中将含有忆阻元件的非线性网络分为存在受控源与不存在受控源两种情况,尔后对两种情况分别进行讨论。
沈凯仁[9](2020)在《基于半解析有限元的道路建模程序的开发与应用》文中认为道路的荷载响应分析对于路面结构设计和性能评价具有重要意义。此类问题的主流研究思路是通过有限元程序建立路面结构的三维有限元模型以模拟路面在荷载作用下的力学响应,但是三维有限元方法的计算成本较高,使得它难以被推广到普遍的工程应用中。半解析有限元方法(semi-analytical finite element method,SAFEM)通过傅立叶级数的插值替代某一个维度下的单元剖分,将三维有限元问题转化为一系列二维有限元问题的集合,可以在确保计算精度的同时有效地提升计算效率。此方法在简单的路面荷载响应分析问题中已经得到了一定的应用,但针对动态分析、粘弹性材料力学响应和一些更为复杂的情况,仍旧需要进行深入的研究。本文旨在承接已有的相关研究,针对静态弹性、静态粘弹性、动态弹性和动态粘弹性四类基本的荷载响应分析情况,进一步发展半解析有限元道路荷载响应的分析方法,并借助相关理论和MATLAB编程建立水泥路面荷载响应分析程序CP-SAFEM(cement pavement SAFEM)和沥青面荷载响应分析程序SAPAVE(semi-analytical pavement)。首先,结合半解析有限元静态弹性分析方法和水泥路面的结构特点开发了分析程序CPSAFEM。通过一系列对比研究表明,无论是对单层板还是双层板结构,CP-SAFEM的计算结果与水泥路面设计规范的计算公式结果误差均在6%以内;对于典型的水泥混凝土路面板中荷位下的力学响应分析,CP-SAFEM与ABAQUS中三维模型的各项力学响应的计算结果误差均不超过5%,且CP-SAFEM的计算时间仅为ABAQUS的1/6。此外,还运用CP-SAFEM进行了水泥路面临界荷载位置的研究,确定临界荷位为纵缝板边荷位。其次,推导了粘弹性材料应力积分的半解析有限元形式,并将其装配到静态半解析有限元模型中,据此完成荷载响应分析程序SAPAVE的静态粘弹性分析模块。为了验证推导方法和分析程序的有效性,采用程序模拟沥青的BBR(bending beam rheometer)试验,并将两种沥青不同试验温度下的模拟结果与试验结果作对比,两者的对比结果基本一致。进一步运用程序分析典型沥青路面结构的静态荷载蠕变响应,并与ABAQUS中对应的三维模型作对比分析,分析结果证实了SAPAVE的计算精度与运算效率。之后,参照三维有限元动力分析方法,推导了半解析有限元动态弹性分析方法,据此完成了分析程序SAPAVE的动态弹性分析模块。同时,根据路面动态分析的结构特点,改进了半解析有限元模型的边界条件;在相应的程序中,考虑到每个傅立叶级数下的动态分析过程是相互独立的,因而运用MATLAB并行运算技术进一步提升程序的运算效率。此外,采用SAPAVE模拟现场试验路的荷载响应试验,将模拟结果与传感器采集的结果作对比,对比结果显示采用SAPAVE可以获得较为准确的现场道路荷载响应。整个模拟过程也为SAPAVE在具体道路工程中的应用提供了一定的参考。最后,整合了前述的动态弹性和静态粘弹性分析方法,推导了半解析有限元动态粘弹性分析方法,并据此完成了分析程序SAPAVE的动态粘弹性分析模块。针对典型的沥青路面结构,对比分析了SAPAVE与ABAQUS中三维有限元模型的动态荷载响应,对比结果证实了SAPAVE的有效性。此外,采用SAPAVE分析了不同车速对于动态荷载响应的影响,分析案例也为SAPAVE在具体工程中的应用效果提供一定的佐证。
崔晶晶[10](2009)在《非理想开关电容网络的计算机辅助分析》文中研究表明开关电容网络(SCN)的主要特点是:功耗低、精度高、温度稳定性好、动态范围大和能够大规模集成化。随着开关电容集成技术的发展,对这种电路性能进行更细致地分析的必要性日趋明显,同时需要发展一些超大规模电路的计算机辅助设计和分析算法。本课题主要研究的是由运放有限增益带宽引起的非理想SCN的计算机辅助分析。论文主要分为两部分。第一部分为用组元电荷状态变量法分析寄生电容非灵敏的非理想SCN。首先对组元电荷状态变量法进行改进:定义了非理想运放负端组元割集,然后根据寄生电容非灵敏有源的非理想SCN的连接特点,分别以运放和非理想运放反向输入端为中心划出组元割集,以运放的输出和非理想运放反向输入端电压为中间变量,通过判断各SC积木块中电容支路两端节点的连接情况,建立组元电荷与运放的输出和非理想运放反向输入端电压的关系式,进而得到组元电荷状态方程。针对运放的有限增益带宽乘积给SCN带来的非理想效应,提出了非理想运放的SC电路宏模型,利用该模型分别在时域和Z域推导出组元电荷状态方程,并应用实例进行仿真,用两种方法的结果对比说明了本文算法的正确性。第二部分为用SC-nullor模型和伴随网络法分析非理想SCN的灵敏度。对于有源SCN,引入nullor模型后,SCN转变成SC-nullor网络,就很容易得到原网络的伴随网络,从而推导出输出量对各电容的灵敏度计算公式。但由于电荷源的SC-nullor等效电路给整个网络增加了一条电容支路,而且非理想运放SC电路宏模型的伴随网络使得电容支路的两端点连接情况发生了变化,所以对组元电荷状态变量法进行修正:不仅要划出每个子网络中的运放负端组元割集,还要以一类具有独立特点的节点为中心划出组元割集,从而完成对伴随网络的求解。最后根据灵敏度计算公式求解输出量对各电容的灵敏度,并给出了实例仿真以及对结果的验证。
二、网络分析的状态变量法(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、网络分析的状态变量法(论文提纲范文)
(1)分析端接频变负载的多导体传输线FDTD新方法(论文提纲范文)
1. 引言 |
2. 任意负载的端口电压电流关系 |
3. 端接频变负载的多导体传输线 (MTL) 方程 |
4. 数值验证 |
4.1. 仿真结果对比 |
4.2 两种方法优缺点对比 |
5. 结论 |
附录A |
(2)一种线性电路状态空间模型的提取方法(论文提纲范文)
0 引言 |
1 线性系统的状态空间描述 |
2 算法分析与设计 |
2.1 基于线性电路复频域方法的电路元件参数分析 |
2.2 基于改进节点法的电路网络矩阵生成 |
2.3 代数方程组的求解与状态方程的提取 |
3 算例与分析 |
4 结束语 |
(5)通用电力电子实时仿真方法研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 电磁暂态仿真算法综述 |
1.2.1 电磁暂态仿真算法的基本类型 |
1.2.2 节点分析法的基本流程 |
1.3 电力电子设备的建模方法 |
1.3.1 电力电子开关建模 |
1.3.2 外特性建模 |
1.4 实时仿真的硬件平台架构 |
1.5 电力电子实时仿真技术瓶颈 |
1.5.1 实时仿真精度问题 |
1.5.2 实时仿真规模问题 |
1.6 本文的主要研究工作 |
第二章 电力电子开关的响应匹配建模方法 |
2.1 响应匹配建模方法 |
2.1.1 广义定导纳模型 |
2.1.2 稳态响应匹配 |
2.1.3 暂态响应匹配 |
2.1.4 等效导纳约束 |
2.1.5 响应匹配模型与L/C等效模型的对比 |
2.1.6 历史电流源重新初始化技术 |
2.2 通用电力电子实时仿真平台 |
2.3 常见变流器的实时仿真测试 |
2.3.1 两电平变流器实时仿真测试 |
2.3.2 T型三电平变流器实时仿真测试 |
2.3.3 Buck/Boost电路实时仿真测试 |
2.3.4 FPGA硬件资源占用 |
2.4 本章小结 |
第三章 高频电力电子开关的实时仿真方法 |
3.1 适用于FPGA的紧凑型节点分析法 |
3.1.1 传统节点分析用于FPGA实时仿真的局限性 |
3.1.2 C-NAM算法的推导过程 |
3.1.3 采用C-NAM的变流器实时仿真性能分析 |
3.2 采用C-NAM的固态变压器实时仿真测试 |
3.2.1 SST的拓扑参数与控制方案 |
3.2.2 SST的电感/电容解耦方法 |
3.2.3 SST实时仿真测试 |
3.2.4 FPGA硬件资源占用与实时性能 |
3.3 本章小结 |
第四章 微电网的实时仿真方法 |
4.1 基于LIM-NAM的混合仿真算法 |
4.1.1 混合仿真算法的基本思想 |
4.1.2 混合仿真算法的流程设计 |
4.1.3 混合仿真算法的FPGA实现 |
4.1.4 混合仿真算法的数值稳定性判据 |
4.2 采用混合仿真算法的微电网实时仿真测试 |
4.2.1 微电网的拓扑参数与控制方案 |
4.2.2 含5个DG的微电网实时仿真测试 |
4.2.3 FPGA硬件资源占用与实时性能 |
4.2.4 微电网规模对硬件资源占用与实时性能的影响 |
4.3 基于多重移频变换的动态相量建模仿真方法 |
4.3.1 动态相量建模理论 |
4.3.2 基于MFST-DP的变流器模型 |
4.3.3 基于MFST-DP的微电网建模仿真方法 |
4.4 采用MFST-DP建模仿真方法的微电网仿真测试 |
4.4.1 算例1:动态相量仿真与Simulink仿真对比 |
4.4.2 算例2:不对称和谐波场景下FST-DP模型与MFST-DP模型的对比 |
4.4.3 算例3:采用MFST-DP建模仿真方法的微电网实时仿真实现 |
4.5 本章小结 |
第五章 全文总结 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
攻读博士学位期间参与的科研项目 |
(9)基于半解析有限元的道路建模程序的开发与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 静态弹性分析 |
1.2.2 静态粘弹性分析 |
1.2.3 动态弹性分析 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容与研究思路 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 半解析有限元静态弹性分析 |
2.1 水泥路面荷载响应分析方法推导 |
2.1.1 半解析有限元模型的建立 |
2.1.2 单元变量的傅立叶级数表达 |
2.1.3 结合边界条件的傅立叶变换单拓展形式 |
2.1.4 基于最小势能原理的平衡方程 |
2.2 水泥路面荷载响应分析程序的设计 |
2.2.1 程序整体设计流程 |
2.2.2 程序主要代码 |
2.3 程序有效性的验证 |
2.3.1 单层板模型 |
2.3.2 双层板模型 |
2.3.3 板中荷位下的荷载响应分析 |
2.4 程序应用——水泥路面临界荷位研究 |
2.5 本章小结 |
第三章 半解析有限元静态粘弹性分析 |
3.1 沥青路面静态蠕变荷载响应分析方法推导 |
3.1.1 线粘弹性材料的应力积分 |
3.1.2 应力积分的数值积分方法 |
3.1.3 基于功能关系的平衡方程 |
3.1.4 半解析有限元中的迭代格式 |
3.2 沥青路面静态粘弹性分析程序设计 |
3.2.1 程序整体设计流程 |
3.2.2 程序主要代码 |
3.3 程序有效性验证 |
3.3.1 试验方法与材料 |
3.3.2 标定广义Maxwell模型参数 |
3.3.3 模拟结果对比 |
3.4 程序应用——沥青路面静态蠕变响应研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 半解析有限元动态弹性分析 |
4.1 沥青路面动态弹性分析方法推导 |
4.1.1 半解析有限元模型建立 |
4.1.2 动态条件下的边界条件和荷载函数 |
4.1.3 基于虚功原理的平衡方程 |
4.1.4 基于时间离散的迭代运算 |
4.2 程序设计 |
4.3 程序有效性验证 |
4.4 程序应用——现场试验路荷载响应研究 |
4.4.1 材料参数标定 |
4.4.2 现场试验 |
4.4.3 模型建立 |
4.4.4 荷载响应对比分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 半解析有限元动态粘弹性分析 |
5.1 沥青路面动态粘弹性分析方法推导 |
5.1.1 半解析有限元模型建立 |
5.1.2 基于虚功原理的整体平衡方程 |
5.1.3 整体平衡方程的数值积分方法 |
5.2 程序设计 |
5.3 程序验证 |
5.3.1 模型的建立 |
5.3.2 结果分析 |
5.4 程序应用——荷载响应对车速的敏感性研究 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 需要进一步研究的问题 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间的研究成果 |
(10)非理想开关电容网络的计算机辅助分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 SCN的原理 |
1.2 SCN的应用 |
1.3 本文的意义和内容 |
2 组元电荷状态变量法 |
2.1 寄生电容非灵敏SCN |
2.2 组元割集与组元电荷及相关定义 |
2.3 子网络的划分 |
2.4 时域状态方程的形成 |
3 非理想SCN的分析 |
3.1 考虑有限增益带宽时运放的SC电路宏模型的建立 |
3.2 组元电荷时域状态方程的建立与频域求解 |
3.2.1 时域状态方程的建立 |
3.2.2 频域求解 |
3.2.3 算法及程序实现 |
3.2.3.1 电路拓扑结构及变量说明 |
3.2.3.2 系数矩阵的形成 |
3.2.3.3 滤波器频率特性的计算 |
3.3 组元电荷Z域状态方程的建立 |
3.3.1 SC电路宏模型的Z域传递函数 |
3.3.2 Z域状态方程的建立及求解 |
3.3.3 算法及程序实现 |
3.3.3.1 电路拓扑结构及变量说明 |
3.3.3.2 系数矩阵的形成 |
3.3.3.3 主程序框图 |
3.4 实例验证 |
3.4.1 时域状态方程的建立 |
3.4.2 Z域状态方程的建立 |
3.4.3 频率特性计算结果及曲线 |
4 灵敏度分析 |
4.1 伴随网络法 |
4.2 SC-nullor网络 |
4.3 灵敏度的计算 |
4.4 算法及程序实现 |
4.4.1 伴随网络中的电荷源支路的等效 |
4.4.2 非理想SCN灵敏度的求解 |
4.4.2.1 非理想运放的伴随网络 |
4.4.2.2 伴随网络系数矩阵的形成 |
4.4.3 各电容支路电压的求解 |
4.4.4 主程序框图 |
4.5 实例 |
5 总结 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、网络分析的状态变量法(论文参考文献)
- [1]分析端接频变负载的多导体传输线FDTD新方法[J]. 吴振军,王丽芳,廖承林. 物理学报, 2009(09)
- [2]一种线性电路状态空间模型的提取方法[J]. 丁家峰,梁健,李新梅,丁一鹏,赵岩. 制造业自动化, 2018(09)
- [3]平面复链的结构特征及其运动分析和力分析的状态变量法[J]. 杨廷力. 西安理工大学学报, 1987(02)
- [4]用网络状态变量法估计二维定数混合池模型的参数[J]. 宋海华,余国琮. 化工学报, 1988(06)
- [5]通用电力电子实时仿真方法研究及应用[D]. 徐晋. 上海交通大学, 2019(06)
- [6]含有奇异元件的有源线性网络计算机辅助分析[J]. 吴秀云,魏巨平,王显荣. 华南理工大学学报(自然科学版), 1988(04)
- [7]计算机辅助电路分析基础[J]. W.J.McCalla,梁培基. 电子计算机动态, 1974(02)
- [8]忆阻网络分析—状态变量法[J]. 陈大棓. 北京工业大学学报, 1985(04)
- [9]基于半解析有限元的道路建模程序的开发与应用[D]. 沈凯仁. 东南大学, 2020(01)
- [10]非理想开关电容网络的计算机辅助分析[D]. 崔晶晶. 西安理工大学, 2009(S1)