过程仿真中稳态模型的动态补偿方法

摘要电力系统的各节点无功功率平衡决定了该节点的电压水平，由于当今电力系统的用户中存在着大量无功功率频繁变化的设备；如轧钢机、电弧炉、电气化铁道等。

同时用户中又有大量的对系统电压稳定性有较高要求的精密设备：如计算机，医用设备等。

因此迫切需要对系统的无功功率进行补偿。

在电力系统中，对无功功率的控制，可以提高功率因数，稳定电网电压，改善供电质量。

电力系统中的无功补偿装置从最早的电容器开始发展到今天，历经了电容器、同步调相机、静止无功补偿装置和SVG等几个不同的阶段。

本文讨论的静止无功补偿装置(SVC)属于晶闸管投切型并联补偿设备，它是在机械投切式并联电容和电感基础上，采用大容量晶闸管代替断路器等触点式开关而发展起来的。

MATLAB软件中的Simulink给用户提供了用方框图进行建模的模型接口，与传统的仿真软件相比，具有更直观、方便和灵活的优点。

Simulink中的电力系统模块库包含了各种交/直流电源、大量电气元器件和电工测量仪表以及分析工具等。

利用这些模块可以模拟电力系统运行和故障的各种状态，并进行仿真和分析。

关键词：静止无功补偿；MATLAB仿真；Simulink；1目录摘要 (1)静止无功补偿系统的建模与仿真 (3)1. 无功补偿技术的分析 (3)1.1静止无功补偿的概念 (3)1.2无功补偿技术的发展历程 (3)1.3无功补偿的意义和作用 (4)1.4无功补偿的原则及方式 (5)1.5配电网无功补偿存在的问题 (6)2. 静止无功功率补偿器 (6)2.1 SVC的类型及工作原理 (6)2.2 晶闸管控制电抗器的基本原理 (7)2.3 晶闸管控制电抗器和电容器的配合使用 (10)3 基于晶闸管的静止无功补偿装置仿真 (11)3.1 SVC仿真模块的建立 (11)3.2 SVC仿真结果与分析 (12)4 结论 (13)参考文献： (14)2静止无功补偿系统的建模与仿真1.无功补偿技术的分析1.1静止无功补偿的概念所谓静止无功补偿是指用不同的静止开关投切电容器或电抗器，使其具有吸收和发出无功电流的能力，用于提高电力系统的功率因数，稳定系统电压，抑制系统振荡等功能。

高速列车运行稳定性预测模型和振动补偿算法高速列车的运行稳定性是保障运输安全和乘客舒适度的关键因素之一。

为了提高高速列车的运行稳定性，研究人员开发了多种预测模型和振动补偿算法。

本文将介绍其中一些常用的方法和技术。

首先，为了预测高速列车的运行稳定性，研究人员通常会采用系统动力学建模的方法。

系统动力学是研究系统随时间演化规律的学科，它可以描述列车运行过程中各个部件之间的相互作用。

基于系统动力学建模的方法，可以建立高速列车的数学模型，从而预测列车在不同运行条件下的稳定性。

这些模型通常包括列车的质量、运动学参数、轮轨接触力以及其他影响因素等。

其次，一些研究人员还开发了基于机器学习的高速列车运行稳定性预测模型。

机器学习是一种通过从数据中学习规律和模式来进行预测和决策的技术。

通过收集和分析高速列车运行过程中的大量数据，可以训练机器学习模型来预测列车的运行稳定性。

这些模型通常使用支持向量机、决策树、随机森林等算法，能够利用各种输入特征来预测列车的稳定性。

此外，振动补偿算法也是提高高速列车运行稳定性的关键技术之一。

高速列车在运行过程中会产生各种振动，这些振动不仅会影响乘客的乘坐舒适度，还可能对列车的性能和安全性产生不利影响。

因此，研究人员致力于开发各种振动补偿算法，以减少列车振动对乘客和列车的影响。

常用的振动补偿算法包括主动控制算法和被动控制算法。

主动控制算法通过在列车结构中嵌入传感器和执行器，实时监测和调整列车的振动状态。

被动控制算法则通过在列车结构中引入吸振材料和减振器等装置，消除列车振动产生的能量。

最后，为了验证高速列车运行稳定性的预测模型和振动补偿算法的有效性，研究人员通常会进行大量的实验和仿真测试。

通过收集真实列车的运行数据，可以验证预测模型的准确性和可靠性。

同时，通过在实验室或仿真环境中进行振动测试，可以评估振动补偿算法的效果和性能。

总结起来，高速列车运行稳定性预测模型和振动补偿算法是提高高速列车运行安全和乘客舒适度的重要手段。

发动机推力压力的测量发布时间：2022-11-08T05:21:01.207Z 来源：《福光技术》2022年22期作者：付伟李刚于恩泉姜春茂[导读] 推力是发动机最重要的性能参数之一，目前普遍使用基于稳态模型的方法测量。

该方法测量值包含动架的振动干扰、惯性干扰和运动阻尼干扰，使得发动机稳态时测量结果包含有波动干扰，发动机过渡态时测量滞后，影响发动机稳态和过渡态性能评估。

北方华安工业集团有限公司摘要：针对发动机高速旋转模拟试验系统，介绍了一种固体火箭发动机燃烧室压强测量方法，并研制了一套存储测试装置，该装置以STM32为控制核心，由信号调理模块、存储模块和无线传输模块等组成。

当前经测量获取的推力-时间数据计算而间接得到的压强数据误差较大，通过对发动机燃烧室压强的直接测量能有效地规避因摩擦对推力的影响而导致的压强测试不准确的弊端。

该装置通过螺纹与高速主轴的末端相连，能够检测并记录发动机工作过程中的压强数据，试验后可以取下测试装置或通过无线传输将检测的数据发送给上位机进行显示，为之后固体火箭发动机结构的设计和改进提供重要的实验依据。

关键词：存储测试；固体火箭发动机；高速旋转；无线传输1 引言推力是发动机最重要的性能参数之一，目前普遍使用基于稳态模型的方法测量。

该方法测量值包含动架的振动干扰、惯性干扰和运动阻尼干扰，使得发动机稳态时测量结果包含有波动干扰，发动机过渡态时测量滞后，影响发动机稳态和过渡态性能评估。

国外对此开展了推力测量动力学特性研究、动态测量特性检验试验及测量结果数字补偿等研究，实现了推力的动态测量。

国内，欧阳华兵等开展了姿控发动机推力测量系统的动态建模与补偿研究，其仿真结果表明动态补偿能改善推力测量系统的动态性能，但在发动机动态推力测量方面还未见报道。

本文研究了发动机动态推力快速测量方法和稳态推力高精度测量方法及其优选算法，实现了推力的高精度、快速测量。

2 高空台推力测量系统建模某高空台推力测量系统由动架、推力预载、推力现场校准、推力测量、附加阻力测量等多个子系统组成，舱内推力测量系统简化结构如图1所示。

静止无功补偿系统的建模与仿真摘要：在配电网中，为了提高供电质量，减少负荷对电网的不利影响，传统的做法时在被补偿的节点上安装电容器、电抗器或者两者组合来向系统注入或吸收无功功率，这些电容器、电抗器是采用传统的机械开关来控制投入或退出的。

静止无功补偿装置（SVC）是一种能够快速、可靠地控制线路电压的装置。

SVC通常会在正常稳态和意外情况下将电压调节和控制到所需的设定值，从而在系统意外情况后提供动态、快速响应的无功功率。

此外，SVC还可以提高输电能力，减少损耗，减轻有功功率振荡，防止失载时的过电压。

关键词：静止无功补偿，SVC，TCR、TSC1 SVC的原理和特性SVC的构成形式比较多样，但基本元件为晶闸管控制的电抗器（TCR）和晶闸管投切的电容器（TSC）。

下图为常用SVC原理图，图中的降压变压器是为了降低SVC造假，而图中的滤波器的作用是吸收SVC装置所产生的谐波电流。

图1 SVC原理图其中，TCR支路由电感器和两个反向并联的晶闸管串联组成；TSC支路由电容器和两个反向并联的晶闸管串联组成，晶闸管起主要的控制作用。

TCR支路的等值基波电抗是晶闸管导通角β或触发延迟角α相关的函数，可以利用β和α值的变化来实现系统等值电抗的平滑调整。

若L为电抗器的电感值，那么TCR吸收的无功功率可以表示为与TCR不同，每个TSC支路在电力电子器件的控制下，只有两种运行状态：即电容器并联在系统内运行，或是电容器完全退出。

TSC的优势体现在由于电容器的切投是由电力电子器件控制完成的，它比传统的机械切投的电容器相应更加迅速，其动态特性可以满足控制系统的需要。

若C为电容器的电容值，当TSC支路投入到系统中后，其输入系统的无功功率可以表示为SVC装置整体向系统输入的无功功率可以由（1）式和（2）式表示为由此可见，当时，连续、平滑的调节向系统输入的无功功率是可以实现的。

同时，可以通过在SVC装置中增加TSC之路的数量，从而扩大SVC的可调节范围，也兼顾了这种调节的连续性。

电动汽车无线充电技术研究综述赵争鸣;刘方;陈凯楠【摘要】Wireless charging technology for electric vehicles (EV) has become more and more popular for its advantages of operation safety, flexibility, convenience and low cost. This paper reviews current researches and key points on the technology from the aspects of power transmission coils, compensation networks and power electronics converters as well as their control methods. Hot issues and the future of wireless charging technology are discussed in the end.%无线充电技术以其运行安全、灵活便捷和低维护成本等优点，受到越来越多的关注，是未来电动汽车供电技术的发展趋势之一。

本文从传输线圈结构、谐振网络及系统特性、电力电子变换器及其控制方法三个角度对当前的研究现状和热点问题进行了综述，分析讨论了亟待解决的问题及今后的发展趋势。

【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2016(031)020【总页数】11页(P30-40)【关键词】电动汽车;无线充电;磁耦合谐振【作者】赵争鸣;刘方;陈凯楠【作者单位】电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室清华大学北京100084;电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室清华大学北京100084;电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室清华大学北京100084【正文语种】中文【中图分类】TM910.6;U469.72随着全球环境和能源问题的日渐凸显，发展和普及电动汽车等新能源汽车变得越来越重要。

基于动态补偿器的电力系统电压稳定和暂态稳定分析方琼;盛义发【摘要】随着我国电网向大机组、大电网、高电压和远距离输电发展,电力系统的稳定问题变得日益突出.为改善系统电压稳定和故障后系统的暂态稳定性,将两种动态补偿装置--静止无功补偿器(SVc)和静止同步补偿器(STATCOM)应用于电力系统中,以实时动态方式向系统提供无功补偿.利用MATLAB/SIMULINK平台建立了补偿系统仿真模型,验证了SVC、STATCOM对维持电力系统稳定性的作用,并对两者进行了比较,指出STAT℃OM具有更广阔的应用前景.【期刊名称】《机电元件》【年(卷),期】2013(033)001【总页数】5页(P35-38,55)【关键词】静止无功补偿器(SVC);静止同步补偿器(STATCOM);无功补偿;电压稳定【作者】方琼;盛义发【作者单位】南华大学电气工程学院,湖南衡阳421001【正文语种】中文【中图分类】TN7841 引言随着我国电网"西电东送，南北互供，全国联网"战略的实施和电力市场化改革的进行，电力系统面向大机组、大电网、高电压和远距离输电发展，呈现出了更为复杂的动态行为，其稳定性遭到破坏对社会和国民经济所产生的负面影响也将更为巨大。

因此，如何维持电力系统稳定性，提高电能质量受到更广泛的关注。

随着电力电子技术的发展，在长距离输电线中选择合适的地点安装柔性交流输电装置 (FACTS)可以满足增大输送能力，保持输电系统稳定和优化系统运行［1－4］。

本文将SVC、STATCOM接入电力系统中，作为实时动态补偿器向系统提供无功补偿，利用MATLAB/SIMULINK建立仿真模型，验证了动态补偿器对改善系统电压稳定和暂态稳定的作用，并对两者进行比较，指出STATCOM是未来FACTS装置的主要发展方向。

2 动态补偿器的原理与数学模型2.1 静止无功补偿器 (SVC)的原理与数学模型静止无功补偿器 (SVC)是20世纪70年代初期发展起来的新型无功补偿技术，是通过控制晶闸管的导通角来快速调节电抗器 (TCR)的大小或投切电容器 (TSC)以及二者的混合装置，对调节负荷功率因数、稳定和平衡系统电压、消除流向系统的高次谐波电流、平衡三相负荷等有显著的作用［5－6］。

稳态误差补偿方法稳态误差是指在系统达到稳定工作状态后产生的偏差，通常由于系统的非线性特性、外界干扰或传感器误差等因素所引起。

稳态误差的存在会影响系统的准确性和性能，在一些对精度要求较高的应用中尤为重要。

为了解决稳态误差的问题，工程师们提出了各种不同的补偿方法。

本文将介绍几种常见的稳态误差补偿方法。

一、增益调整法增益调整法是一种简单直接的稳态误差补偿方法。

它通过调整系统的增益参数来改变系统的响应特性，从而减小或消除稳态误差。

具体而言，对于系统输出与输入之间的误差，可以通过增大或减小系统的放大倍数来达到补偿的目的。

增益调整法是一种常用的误差补偿方法，适用于线性系统和部分非线性系统。

二、积分补偿法积分补偿法是一种基于误差积分的稳态误差补偿方法。

它通过对误差进行积分运算，将积分结果作为修正量引入系统中，从而实现对稳态误差的补偿。

积分补偿法适用于系统存在恒定误差的情况，通过积分运算，可以逐步减小并最终消除误差。

然而，积分补偿法也存在一定的问题，尤其是对于非线性系统，可能会引入过度补偿和系统不稳定等问题。

三、滑模控制法滑模控制法是一种基于滑模面思想的稳态误差补偿方法。

它通过引入滑模面来实现快速有效地消除误差。

具体而言，滑模控制法将误差作为滑模面的状态变量，通过设计合理的控制律使系统状态与滑模面的交点快速收敛，从而达到对稳态误差的补偿。

滑模控制法具有很好的鲁棒性和快速响应的特点，适用于一些非线性系统和具有较大扰动的系统。

四、自适应控制法自适应控制法是一种根据系统实时状态和性能要求来调整控制参数的稳态误差补偿方法。

它通过引入自适应算法，实现对系统参数的实时调整和优化，从而减小稳态误差并提高系统的性能。

自适应控制法可以根据实际情况进行参数补偿，并对系统动态特性作出相应调整，具有较好的适应性和优化效果。

然而，自适应控制法也存在着计算复杂度高和对系统模型要求较高的问题。

总结：稳态误差是系统工程中常见的问题，但可以通过合适的补偿方法来解决。

天平可控串联补偿装置的动态模型及时域仿真曾星宏【摘要】根据天平串联补偿一次设备的实际参数建立串联补偿的暂态模型；研究可控串联补偿装置(thyristorcontrolled series compensator,TCSC)的闭环控制系统的技术细节,并建立完整的仿真模型.以天平双回线路串联补偿模型的外部电网等值系统模拟正常运行、外部电网故障、本线路故障等情况下TCSC的动态运行特性,给出仿真计算结果.将天平TCSC的实际运行情况与仿真计算结果进行对比分析,证明该动态模型能真实模拟实际TCSC的运行状态.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2011(024)005【总页数】4页(P13-16)【关键词】可控串联补偿装置；动态模型；时域仿真【作者】曾星宏【作者单位】中国南方电网超高压输电公司南宁局，广西南宁 530021【正文语种】中文【中图分类】TM714.3随着南方电网西电东送电量的快速增长,有效地利用有限的输电通道来提高电网的输电极限成为热点研究课题。

天平可控串联补偿装置(thyristor controlled series compensator,TCSC)位于南方电网西电东送交流主通道500 kV天平Ⅰ、Ⅱ线上,是目前世界上应用最有效、最成功的灵活交流输电技术之一,是我国第一个投入运行的500 kV可控串联补偿设备。

天平TCSC的补偿度为40%,其中固定部分补偿度为35%,可控部分补偿度为5%。

TCSC总容量(双回)为2×400 Mvar,其中固定部分为2×350 Mvar,可控部分为2×50 M var。

TCSC中的晶闸管阀使用了先进的光直接触发技术,通过控制触发角来改变输电线路的阻抗,有效地提高了西电东送的输电极限,是保证南方电网安全稳定运行的重要技术措施。

本文根据天平串联补偿一次设备的实际参数搭建串联补偿的暂态模型;根据研究需要,对南方电网的实际网络进行等值化简,构建了一个包含天平TCSC的研究系统;根据SIMADYN-D闭环控制逻辑研究闭环控制系统的技术细节;对研究系统进行仿真计算,并与天平TCSC的实际运行状态进行对比。

过程系统稳态模拟技术一、概述过程系统稳态模拟技术是指通过计算机模拟过程系统在稳态下的运行情况，以便分析和优化系统的性能。

该技术广泛应用于化工、能源、环保等领域。

二、模拟方法1. 建立数学模型建立过程系统的数学模型是进行稳态模拟的前提。

该模型需要考虑各种物理和化学因素，并采用适当的方程描述它们之间的关系。

2. 确定边界条件边界条件是指对过程系统进行稳态模拟时，需要对其输入和输出进行设定。

例如，在炼油厂的稳态模拟中，输入可能包括原油成分和流量，输出可能包括产品成分和流量。

3. 数值求解根据建立的数学模型和设定好的边界条件，采用数值方法求解方程组。

常用的数值方法包括有限差分法、有限元法等。

4. 模型验证完成求解后，需要对结果进行验证。

通常可以通过与实际数据比较来验证模型的准确性。

三、应用场景1. 化工工艺设计通过稳态模拟技术可以优化化工生产过程中各个环节之间的关系，从而提高生产效率和产品质量。

2. 能源系统优化稳态模拟技术可以用于优化能源系统的运行，例如热力发电厂、核电站等。

3. 环境保护通过稳态模拟技术可以分析工业生产对环境的影响，并提出相应的措施减少污染。

四、优势和不足1. 优势稳态模拟技术可以帮助企业快速找到问题所在，并采取相应的措施进行改进。

同时，该技术还可以提高工作效率和产品质量。

2. 不足稳态模拟技术只能对系统进行静态分析，难以对动态过程进行分析。

此外，该技术需要大量计算资源支持，因此成本较高。

五、发展方向随着计算机硬件和软件技术的不断发展，稳态模拟技术将会更加精确和高效。

同时，在数据挖掘、人工智能等领域的应用也将为该技术带来新的发展机遇。

变频+移相控制的双有源串联谐振DC-DC变换器的小信号建模韩伟健; 马瑞卿; 刘青【期刊名称】《《西北工业大学学报》》【年(卷),期】2019(037)004【总页数】8页(P830-837)【关键词】DC-DC变换器; 双有源; 串联谐振; 小信号建模; 变频; 移相【作者】韩伟健; 马瑞卿; 刘青【作者单位】西北工业大学自动化学院陕西西安710072; 帕多瓦大学信息工程学院意大利帕多瓦35131【正文语种】中文【中图分类】TM46双向DC-DC变换器广泛应用于需要功率双向传输的场合中,如电动汽车、直流微/纳米电网、不间断供电系统等。

作为直流总线与储能单元之间的关键接口,双向DC-DC变换器在系统能量管理和控制中发挥着举足轻重的作用,受到了国内外学者的广泛关注,成为一个热门的研究方向。

双有源串联谐振DC-DC变换器(dual active bridge series resonant DC-DC converter,DABSRC)适用于中、高功率双向能量传输的应用场合。

其主要特点包括:①电路结构双向对称,兼备升/降压能力；②谐振电容能够阻隔直流电流分量,限制异常情况下的故障电流[1]；③其固有的谐振特性为变换器的设计和控制提供了更高的灵活性。

对于双向DC-DC变换器而言,特别是在高电压、高功率(>1 kW)应用中,通常希望有源功率器件尽可能地实现软开关运行。

一方面,软开关可以有效降低开关损耗,提升变换器的效率。

另一方面,软开关可以抑制开关瞬间的电压变化率,减小电磁干扰。

此外,软开关还有助于降低功率管在开关瞬间的电压振铃,提高变换器的可靠性[2]。

然而,受到环境因素和储能单元充放电的影响,双向DC-DC变换器通常工作于较宽的电压范围和负载范围。

这对实现DABSRC的软开关运行提出了挑战。

采用定频移相控制的DABSRC在轻载和半载情况下工作在硬开关状态[3]。

以降低谐振电流有效值为目标,采用移相+PWM的控制策略能够有效地改善变换器的工作效率,但仍无法实现变换器在宽范围条件下的软开关运行[4-5]。

补偿原理及其应用课件补偿原理及其应用一、补偿原理概述补偿原理是指在系统中引入补偿元件，通过补偿元件的作用，可以对系统的输出进行补偿，以达到所期望的输出。

补偿原理的核心思想是通过调整系统的动态和静态性能来消除系统的误差，提高系统的稳定性和响应速度。

二、补偿原理的分类1. 静态补偿：静态补偿是指对于系统的输入误差，通过引入一定的补偿元件来消除误差，使系统的输出达到期望值。

常见的静态补偿原理包括比例补偿、积分补偿和微分补偿等。

比例补偿是通过乘以一个比例系数，将输入误差放大或缩小，从而将误差传递到系统的输出端，使输出误差与输入误差成比例。

比例补偿的优点是简单、易于实现，但是对于恒定误差无法消除。

积分补偿是通过积分输入误差的面积，来消除系统的恒定误差。

积分补偿的优点是可以完全消除恒定误差，但是对于短时间内的快速变化误差响应较慢。

微分补偿是通过对输入误差的微分，来消除系统输出的瞬时误差，提高系统的响应速度。

微分补偿的优点是能够迅速响应系统的变化，但是对于系统噪声的干扰敏感。

2. 动态补偿：动态补偿是指通过引入一定的动态元件，对系统的传递函数进行改变，从而实现对系统频率响应的调整和优化。

常见的动态补偿原理包括前向补偿、后向补偿和双向补偿等。

前向补偿是通过在系统输入端引入一个传递函数，来提前补偿系统对输入信号的响应，从而达到系统输出的理想效果。

前向补偿的优点是能够快速响应系统输入的变化，但是对于系统噪声的抑制效果较差。

后向补偿是通过在系统反馈环路中引入一个传递函数，来提前补偿系统的输出误差，从而减小系统的稳态误差。

后向补偿的优点是稳态误差较小，但是对于系统的快速响应较慢。

双向补偿是同时引入前向补偿和后向补偿，通过前向补偿提高系统的响应速度，通过后向补偿降低系统的稳态误差。

三、补偿原理的应用补偿原理在自动控制系统中得到了广泛的应用，以下列举几种常见的应用场景。

1. 温度控制系统：在温度控制系统中，可以采用比例补偿来提高系统对温度误差的响应速度，通过积分补偿来消除系统稳态误差，通过微分补偿来提高系统的稳定性。

稳态和瞬态电磁场仿真技术分析一、引言稳态和瞬态电磁场仿真技术分析一直是电气工程领域内的热门研究方向。

随着电机电子技术的快速发展，电磁场仿真技术应用不断扩大，并在设计、研发中发挥重要作用。

本文将围绕稳态和瞬态电磁场仿真技术展开分析，并对其应用领域进行探讨。

二、稳态电磁场仿真技术分析稳态电磁场仿真技术是指在稳态下，对电气设备电磁场特性进行分析和评价的技术。

稳态电磁场仿真技术在电机设计、变压器等设备的设计和维护、电力系统计算等方面得到广泛应用。

稳态电磁场仿真技术的主要方法包括有限元法、边界元法、有限差分法、广域网格法等。

有限元法是应用最广泛的稳态电磁场仿真技术之一，其原理是将电磁场模型划分为若干有限元，利用高斯定理和安培定理求解模型中各节点的电场、磁场强度等参数，进而得到模型的电磁场参数。

然而，有限元法也有其缺陷，如模型精度和计算时间的不足。

因此，为了提高稳态电磁场仿真技术的精度和效率，诞生了边界元法、有限差分法和广域网格法。

边界元法是将区域内的边界划分为若干个Patch，并在每个Patch上建立边界元模型，利用自然边界条件来求解电磁场问题。

有限差分法是将电磁场模型划分为若干个网格单元，利用离散差分方程求解模型中各节点的电场、磁场强度等参数。

广域网格法是在有限差分法的基础上，采用多级网格加速求解过程，以提高计算效率。

三、瞬态电磁场仿真技术分析瞬态电磁场仿真技术是指在电气设备经历瞬变过程时，对电磁场特性进行分析和评价的技术，如过电压、过电流等。

瞬态电磁场仿真技术是电气事故分析、电器设备维护和故障诊断等领域中不可或缺的工具，被广泛应用于电气设备的瞬态过程仿真、设备结构优化以及电气设备的诊断和预防维修。

瞬态电磁场仿真技术的基础方法包括电路方程法、时域有限元法、瞬态边界元法和冲击响应法等。

电路方程法利用磁路模型和电路模型描述瞬态电磁场问题，并采用电路分析方法求解问题。

时域有限元法通过时间上的离散，将瞬态电磁场问题转化为若干个时域有限元模型，在时间轴上对其进行求解，得到电磁场分布等信息。

simulinkpi补偿器公式SimulinkPI补偿器是一种常用于控制系统中的补偿器，用于改善系统的动态响应和稳定性。

SimulinkPI补偿器的设计基于Proportional-Integral（PI）控制器，它是一种经典的反馈控制器。

在控制系统中，PI控制器是一种具有比例和积分两个部分的控制器。

比例部分根据误差的大小产生输出，而积分部分根据误差的累积产生输出。

这两个部分的输出经过加权和后作为控制器的输出，用于调节系统的输入或输出，以使系统达到所需的性能指标。

SimulinkPI补偿器的公式如下：$$u(t) = K_p \cdot e(t) + K_i \cdot \int e(t) \, dt$$其中，$u(t)$是补偿器的输出，$K_p$是比例增益，$K_i$是积分增益，$e(t)$是系统的误差。

比例增益用于调节误差的大小对输出的影响，而积分增益用于调节误差的累积对输出的影响。

SimulinkPI补偿器的设计通常包括以下步骤：1. 确定系统的需求和性能指标：在设计补偿器之前，需要明确系统的需求和性能指标。

这包括系统的稳定性要求、响应速度、超调量等。

2. 模型建立：根据系统的特性和需求，建立系统的数学模型。

这可以通过物理方程、传递函数或状态空间模型来实现。

3. 设计比例增益：根据系统的需求和性能指标，选择合适的比例增益。

比例增益的大小决定了误差的大小对输出的影响程度。

较大的比例增益可以提高系统的响应速度，但可能导致系统的稳定性问题。

4. 设计积分增益：根据系统的需求和性能指标，选择合适的积分增益。

积分增益的大小决定了误差的累积对输出的影响程度。

较大的积分增益可以减小系统的稳态误差，但可能导致系统的超调量增加或振荡问题。

5. 仿真和调试：使用Simulink等工具进行仿真和调试。

通过观察系统的响应和性能指标，对补偿器进行调整和优化，直到满足系统的需求和性能指标为止。

SimulinkPI补偿器在实际应用中具有广泛的应用。

VSC-HVDC稳态模型和功率控制方式的研究盖国权【摘要】电压源换流器高压直流输电技术具有非常广阔的应用领域,在许多应用领域还有待于深入地研究.文中简介了VSC的工作原理,建立了VSC-HVDC系统的稳态数学模型,根据该数学模型推导出VSC-HVDC系统传榆功率控制中控制量与被控量的直接对应关系,论述了VSC-HVDC系统传输功率的控制方式,在PSCAD仿真模型中整流侧选择定直流电流控制和定无功功率控制,逆变侧选择定直流电压控制和定无功功率控制的传输功率控制方式.仿真结果验证了文章建立的VSC-HVDC系统稳态数学模型的正确性、传输功率控制中控制量与被控量对应关系的合理性、选择的传榆功率控制方式的正确性.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(022)016【总页数】4页(P128-131)【关键词】电力系统;高压直流输电;电压源换流器;稳态模型;控制【作者】盖国权【作者单位】内蒙古电力公司巴彦淖尔电业局,内蒙古巴彦淖尔015000【正文语种】中文【中图分类】TM721.1基于相控换流技术的传统HVDC（高压直流）输电因其在特定情况下具有交流输电无可比拟的技术特点，在远距离大功率输电、不同额定频率或相同额定频率交流系统互联等场合得到了广泛的应用[1-2]。

但传统HVDC输电换流器使用半控型的晶闸管器件，这就决定HVDC所联结的交流网络为具有一定短路容量的有源交流网络，为换流器中晶闸管的可靠关断提供换相电流。

传统HVDC输电需要提供大量的无功补偿装置以补偿HVDC换流站所消耗的无功功率[3]。

新一代的HVDC输电技术是以全控型、可关断器件构成的VSC（电压源换流器）和PWM（脉冲宽度调制）技术为基础的新型输电技术。

VSC-HVDC具有对其有功功率和无功功率独立进行控制、可实现对交流无源网络供电、不需要交流侧提供无功功率而且能起到STATCOM（静止同步补偿器）的作用、易于构成多端直流系统等众多优点，在向偏远小负荷地区供电、城市配电网增容改造、提高配电网电能质量、非同步电网互联和电力交易、分布式能源并网等应用领域发挥积极的作用[4-9]。

自控实验中三线性系统的校正效果评估与优化策略概述：自控系统是现代工业中普遍应用的一种控制方法，其中线性系统是一种重要的控制对象。

在自控实验中，控制系统的性能往往受到误差较大的校正问题的影响。

本文将讨论三线性系统的校正效果评估与优化策略。

一、校正效果评估1. 频率响应法频率响应法是评估校正效果的常用方法之一。

通过输入不同频率的信号，测量系统输出响应的幅度和相位，可以得到系统的频率响应曲线。

根据频率响应曲线的特性，可以评估系统的稳定性、响应速度和抗干扰能力等性能指标。

频率响应法能够提供全面的信息，但测试复杂度较高。

2. 阶跃响应法阶跃响应法是另一种常用的校正效果评估方法。

通过在输入端施加单位阶跃信号，测量系统输出的响应曲线，可以获得系统的阶跃响应。

根据阶跃响应曲线的形状和特性，可以评估系统的过渡过程、稳态误差和稳定性等性能指标。

阶跃响应法简单实用，但只能提供某些方面的信息。

3. 稳态误差评估稳态误差是自控系统中常见的问题之一。

通常通过对系统输入信号进行改变，然后测量系统输出信号与期望值之间的偏差来评估校正效果。

常见的稳态误差评估方法有静态误差法和动态误差法。

静态误差法通过对系统施加恒定输入信号，测量系统输出的稳态误差大小。

动态误差法则通过分析系统的过渡过程和稳态过程中的误差，从而评估校正效果。

二、优化策略1. PID参数调整PID控制器是常用的自控系统控制器之一，常通过调整其参数来优化系统的校正效果。

常见的方法有经验法和自整定法。

经验法是基于经验的调参方法，根据实际应用中的经验和规则，调整PID控制器的参数。

自整定法是自适应控制理论中的一种方法，通过分析系统的频域响应和阶跃响应得到PID控制器的参数。

2. 系统模型建立与优化通过建立系统的数学模型，可以对系统的性能进行分析和优化。

常用的方法有传递函数法、状态空间法和系统辨识法。

传递函数法通过转移函数描述系统的输入输出关系，可以直接进行频域和时域分析。

1、名词解释：（1）系统：按照某种规律组合起来，互相作用、互相依存的所有实体的集合或总和。

（2）连续系统：系统状态量随时间连续变化，可以通过微分方程或者偏微分方程来描述。

（3）离散事件系统：系统状态是在离散的随机时点上发生变化，且状态在一段时间内保持不变。

（4）系统仿真过程：建立模型并通过模型在计算机上的运行对模型进行检验、修正和分析的过程。

2、什么是系统建模与仿真技术？系统建模与仿真技术是以相似原理、模型理论、系统技术、信息技术以及建模与仿真应用领域的有关专业技术为基础，以计算机系统、与应用相关的设备及仿真器为工具，利用模型参与已有或设想的系统进行研究、分析、设计、加工、生产、试验、运行、评估、维护和报废（全生命周期）活动的一门多学科的综合技术。

3、画图说明计算机仿真的三要素及三个基本活动。

系统仿真有三个基本的活动，即系统建模、仿真建模和仿真实验，联系这三个活动的是仿真三要素：系统、模型、计算机（包括硬件和软件）。

它们关系如图所示。

4、什么是数学模型的有效性？解释复制有效、预测有效和结构有效的含义。

数学模型所产生的行为数据与实际过程系统数据源的相似程度称为模型的有效性。

通常数学模型的有效性按复制有效、预测有效和结构有效分为三级，后面的相似程度高于前面的相似程度。

（1）若数学模型产生的数据与过程系统数据源相匹配，称为复制有效。

（2）在过程系统数据源取得之前，可以得到数学模型产生的数据与过程系统数据源的匹配情况，称为预测有效。

（3）数学模型不仅具有预测有效特性，而且可以反映出产生这些行为数据的内在原因，称为结构有效。

5、动态数学模型求解的实时性要求是什么？常用哪些方法提高实时性？动态数学模型运行特点是按选定的积分时间步长，每跨进一个步长，需将全部数据模型求解一遍，一直运行到收到停止命令。

经验证明：积分步长选1s可以达到实时要求。

提高模型实时性常用的方法有：（1）通过预先试算找出规律，尽量避开非线性代数方程组的迭代计算；（2）使用回归或者辨识的方法获取简化降阶模型；（3）使用欧拉法求解高阶微分方程；（4）偏微分方程简化为常微分方程；（5）采用稳态加动态补偿方法获取动态响应。

-1100%()y y σ=⨯∞〔2〕什么是过程控制系统？试用方框图表示其一般组成。

答：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。

过程控制系统的一般性框图如图1-1所示：图1-1 过程控制系统的一般性框图 〔3〕单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？ 答：各个单元模块之间用统一的标准信号进展联络。

1〕模拟仪表的信号：气动0.02 ~0.1MPa ；电动Ⅲ型：4~20mADC 或1~5V DC 。

2〕数字式仪表的信号：无统一标准。

〔4〕试将图1-2加热炉控制系统流程图用方框图表示。

答：加热炉控制系统流程图的方框图如图1-3所示：图1-2 加热炉过程控制系统流程〔5〕过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的？答：1〕单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。

2〕各自定义为：衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n ； 超调量σ：第一个波峰值1y 与最终稳态值y 〔∞〕之比的百分数：最大动态偏差A ：在设定值阶跃响应中，系统过渡过程的第一个峰值超出稳态值的幅度；静差，也称剩余偏差C ：过渡过程完毕后，被控参数所到达的新稳态值y 〔∞〕与设定值之间的偏差C 称为剩余偏差，简称残差； 调节时间s t ：系统从受干扰开场到被控量进入新的稳态值的5%±〔2%±〕范围内所需要的时间；振荡频率n ω：过渡过程中相邻两同向波峰〔或波谷〕之间的时间间隔叫振荡周期或工作周期，其倒数称为振荡频率；上升时间p t：系统从干扰开场到被控量到达最大值时所需时间；峰值时间pt ：过渡过程开场至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。

〔9〕两个流量控制系统如图1-4所示。

试分别说明它们是属于什么系统？并画出各自的系统框图。

控制器r(t)执行器被控过程检测变送装置y(t)_f(t)e(t)u(t)q(t)z(t)TCPC给定值阀管道加热炉热油出口温度PT燃油压力_TT_干扰2干扰1AC AT燃油PTPCTCTT引风机烟气冷油入口热油出口火嘴送风机空气图1-4 两个流量控制回路示意图答：系统1是前馈控制系统，系统2是反响控制系统。

动力学稳态仿真动力学稳态仿真动力学稳态仿真是一种重要的仿真方法，它可以模拟系统在长时间稳定运行状态下的动态行为。

在众多领域中，如工业控制、交通运输、经济管理等，动力学稳态仿真被广泛应用于系统性能评估、优化设计和决策支持等方面。

动力学稳态仿真的核心是建立系统的数学模型，通过对模型进行数值计算，模拟系统在不同条件下的运行。

这些条件可以是外部输入（如控制信号、负载变化等），也可以是内部参数（如系统的初始状态、参数变动等）。

通过对模型进行连续的时间步进计算，可以得到系统在稳态下的动态响应。

动力学稳态仿真的一个重要应用是系统性能评估。

在工业控制领域，通过建立系统的动力学模型，可以评估不同控制策略对系统性能的影响。

例如，在工厂生产过程中，通过仿真模拟不同的控制方案，可以评估每种方案的生产效率、产品质量等----宋停云与您分享----指标。

这些评估结果可以为决策者提供重要的参考，从而优化系统的运行。

此外，动力学稳态仿真在交通运输领域也有广泛应用。

通过建立道路网络的动力学模型，可以模拟不同交通流量下的拥堵状况。

通过调整交通信号灯的配时方案，可以评估不同控制策略对交通拥堵的影响。

这对于城市交通管理者来说，有助于优化交通流动，提高道路的通行能力。

在经济管理领域，动力学稳态仿真也被广泛应用于决策支持。

通过建立经济模型，可以模拟不同政策措施对经济系统的影响。

例如，在制定货币政策时，可以通过动力学稳态仿真评估不同利率水平对经济增长、通胀率等指标的影响。

这可以帮助决策者制定更合理的政策，推动经济的稳定发展。

总之，动力学稳态仿真是一种重要的仿真方法，可以模拟系统在长时间稳定运行状态下的动态行为。

它在工业控制、交通运输、经济管理等领域----宋停云与您分享----有广泛应用，可以用于系统性能评估、优化设计和决策支持等方面。

随着计算能力的提高和仿真算法的发展，动力学稳态仿真将更加精确和高效，为各个领域的发展提供强有力的支持。

----宋停云与您分享----。

稳态模拟和动态模拟稳态模拟和动态模拟可能大家用的最多的就是稳态流程模拟，很少有人用多动态流程模拟，首先从算法上来说动态流程模拟比稳态流程模拟难多了，不论是应用序贯模块法还是联立方程法，都需要解大量的偏微分方程组（对时间的偏导数）。

关于算法就不多说了，相信大家一般都是用来模拟，而不是研究编写这些软件的，如果有兴趣可以私下和我交流。

稳态和动态在变量的给定上面是不同，因为稳态没有时间变量，所以稳态模拟的specifications和动态不同，比如说一个容器，稳态的话给流量和压力就可以了，但是动态这些都是变量，都不是设定值，所以需要给出的设备尺寸，比如容器体积，持液量等。

还有像边界物流的P/F specifications就可以只确定压力，因为F=f（p）。

下面简单说一下动态模拟的一些设定Boundary Streams——所有边界物流都需要插入valve压力specifications——所有边界物流P都是设定值Valves——需要设定p/f relationshipK value——换热器需要设定k值Pressure gradients——保持合适的压力梯度，可能好多人用valves的时候都输入过deltaP，压力梯度是流体在管路里面流动的推动力，所以也可以说F=f（deltaP）Tray Sizing——精馏塔需要给出几何尺寸hold-ups——在给出容器尺寸的时候需要注意容器的持液量，以此来给出合适的size最后要注意在动态运行过程中是不能修改这些specifications的，只有在stop之后才可以更改还有就是其实软件内部是在解大量的方程组，所以要主要自变量的个数，也就是DOF自由度问题，否则是不可能解出结果的。

所以说自由度分析问题也是在流程模拟中至关重要的。

稳态模拟作用就不多说了大家一般常用动态模拟，可以用来ots，也就是操作员培训，逻辑控制联锁设定，开停车工况模拟，and so on也可以说成稳态是某一时刻，动态是这些时刻的串联Hysys稳态和动态的区别区别：1，稳态模型所描述的单元与时间无关，只解决物料平衡，能量平衡和相平衡。