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數值仿真

  • 統一潮流控制器UPFC的模型與仿真研究.rar

    統一潮流控制器(UPFC)作為一種典型的FACTS裝置,綜合了FACTS元件的多種靈活控制手段,能同時或選擇地控制線路的基本參數(電壓、阻抗、相角),也可交替地控制線路上的有功和無功潮流,還可獨立地提供可控的并聯無功補償。因此UPFC被認為是最有創造性,功能最強大的FACTS元件。 首先,本文詳細分析了統一潮流控制器的基本結構和工作原理。采用開關函數法建立了電壓源型變流器的數學模型,并推導了統一潮流控制器在abc三相坐標系和dq旋轉坐標系下的數學模型,該模型考慮到直流環節電容儲能的動態變化過程,從而使其更適合于系統的動態特性分析。本文討論的UPFC控制采用基于兩相旋轉坐標系下的非線性解耦控制方案,在UPFC的精確模型下具有可快速跟蹤給定值的優點,且在dq坐標系下可以實現有功和無功功率的獨立控制;在電容電壓PI調節中加入電流反饋,使其更接近真實值。 其次,本論文在分析UPFC數學模型的基礎上建立了UPFC在MATLAB平臺上的仿真模型;然后利用MATLAB建立了三相環形電力系統,將UPFC模型應用到該系統中,著重研究了UPFC對電網電能質量的影響。首先研究了UPFC對故障系統中電網功率的影響以及UPFC對提高故障系統功率穩定性的作用;同時,對UPFC能夠抑制無故障系統中系統接入電網時的功率沖擊進行了研究。最后,通過仿真波形研究了UPFC對電網故障中電壓跌落的補償作用以及UPFC對正常系統電壓的影響,結果發現,UPFC可以保持故障中的系統電壓為正弦波。

    標簽: UPFC 控制器 仿真研究

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:1406054127

  • IIR數字濾波器優化設計及FPGA仿真驗證.rar

    IIR數字濾波器是沖激響應為無限長的一類數字濾波器,是電子、通信及信號處理領域的重要研究內容,國內外學者對IIR數字濾波器的優化設計進行了大量研究。其中,進化算法優化設計IIR數字濾波器雖然取得了一定的效果,但是其也有自身的一些不足;另外,基于粒子群算法以及人工魚群算法的IIR數字濾波器優化設計也取得了較好的效果。但這些方法都是將多目標優化問題轉化為單目標優化問題,這種方法是將每個目標賦一個權值,然后將這些賦了權值的目標相加,把相加的結果作為目標函數,在此基礎上尋找目標函數的最小值,這樣做造成的問題是可能將其中的任何一種滿足目標函數值最小的情況作為最優解,但實際上得到的不一定是最優解。也就是說,單目標的方法難以區分哪一種情況為最優解,這樣的尋優模型從理論上來說是難以得到最優解的。另外,在將多目標轉化為單目標時,各個目標的權值難以確定,而且最終只能得到唯一解。針對這些問題,本文在研究傳統遺傳算法、進化規劃算法以及量子遺傳算法的IIR數字濾波器優化設計的基礎上,將重點研究IIR數字濾波器的粒子進化規劃優化、遺傳多目標優化以及量子多目標優化。另外,由于在通信系統中IIR數字濾波器有廣泛應用,并且大量采用FPGA實現,多目標優化方法得到的濾波器性能也值得驗證,因此,對多目標優化方法得到的IIR數字濾波器系數進行FPGA仿真驗證有重要的現實意義。 @@ 論文的主要工作及研究成果具體如下: @@ 1.分析IIR數字濾波器的數學模型及其優化設計的參數;針對低通IIR數字濾波器,采用遺傳算法及量子遺傳算法對其進行優化設計,并給出相應的仿真結果及分析。 @@ 2.針對使用進化規劃算法優化設計IIR數字濾波器時容易陷入局部極值的問題,研究粒子進化規劃算法,并將其應用于IIR數字濾波器的優化設計,該算法將粒子群優化算法與進化規劃算法相結合,繼承了粒子群算法局部搜索能力強和進化規劃算法遺傳父代優良基因能力強的優點。將這種新的粒子進化規劃算法應用于IIR低通、高通、帶通、帶阻數字濾波器的優化設計,顯示了較好的效果。 @@ 3.優化設計IIR數字濾波器時,通常將多目標轉化為單目標的優化問題,這種方法雖然設計簡單,但是在將多目標轉化為單目標時,各個目標的權值難以確定,而且最終只能得到唯一解,不能提供更多的有效解給決策者。針對常 用基于單目標優化算法的不足,在分析IIR數字濾波器優化模型和待優化參數的基礎上,本文研究遺傳算法的IIR數字濾波器多目標優化設計方法,該方法將多個目標值直接映射到適應度函數中,通過比較函數值的占優關系來搜索問題的有效解集,使用這種方法可以求得一組有效解,并且將多目標轉化為單目標的優化方法得到的唯一解也能被包括在這一組有效解中。@@ 4.將量子遺傳算法應用于IIR數字濾波器多目標優化設計,研究量子遺傳算法的IIR數字濾波器多目標優化設計方法,并將優化結果與傳統遺傳算法的多目標優化方法進行了比較。仿真結果表明,在對同一種濾波器進行優化設計時,使用該方法得到的結果通帶波動更小,過渡帶更窄,阻帶衰減也更大。 @@ 5.針對IIR數字濾波器的硬件實現問題,在對IIR數字濾波器的結構特征進行分析的基礎上,分別采用遺傳多目標優化方法量子多目標方法優化設計IIR數字濾波器的系數,然后針對兩組系數進行了FPGA( Field-Programmable GateArray,現場可編程門陣列)仿真驗證,并對兩種結果進行了對比分析。 @@關鍵詞:IIR數字濾波器;優化設計

    標簽: FPGA IIR 數字濾波器

    上傳時間: 2013-06-09

    上傳用戶:熊少鋒

  • 地面數字電視融合方案發端的FPGA設計與仿真

    本項目完成的是中國地面數字電視融合方案發端系統的FPGA設計與實現。采用Stratix系列的EP1S80F1020C5FPGA為基礎構建了主硬件處理平臺。系統中能量擴散、LDPC編碼、符號交織、星座映射、同步PN頭插入、3780點IFFTOFDM調制以及信號成形4倍插值滾降濾波器等都是基于FPGA硬件設計實現的。本文首先介紹了數字電視的發展現狀,融合方案發端系統的整體結構以及FPGA設計的相關知識。第三章重點、詳細地介紹了基于FPGA的融合方案發端系統除LDPC編碼部分的各個模塊的具體實現,并對級連后的整個系統的性能進行了仿真、分析和驗證。第四章簡要介紹了與融合方案發端系統結構類似的一個窄帶LDPC解碼-誤碼測試實驗平臺發端的FPGA設計,并對該測試平臺的性能進行了分析驗證。我在項目中完成的工作主要有: 1.閱讀相關文獻資料,了解中國地面數字電視融合方案的整體結構和原理。 2.制定了整個發端系統FPGA實現的框架以及各模塊的接口定義。 3.完成了3780點IFFTOFDM的FPGA設計和驗證。 4.完成了4倍插值169階滾降濾波器的算法改進和FPGA設計與驗證。 5.完成了整個融合方案系統的功能仿真、分析和驗證。 6.完成了窄帶LDPC解碼-誤碼測試實驗平臺發端的FPGA設計以及仿真、驗證。

    標簽: FPGA 地面數字電視 仿真 方案

    上傳時間: 2013-07-05

    上傳用戶:qq521

  • CCD圖像的顏色插值算法研究

    論文研究了基于Bayer格式的CCD原始圖像的顏色插值算法,并將設計的改進算法應用到以FPGA為核心的圖像采集前端。出于對成本和體積的考慮,一般的數字圖像采集系統采用單片CCD或CMOS圖像傳感器,然后在感光表面覆蓋一層顏色濾波陣列(CFA),經過CFA后每個像素點只能獲得物理三基色(紅、綠、藍)其中一種分量,形成馬賽克圖像。為了獲得全彩色圖像,就要利用周圍像素點的值近似地計算出被濾掉的顏色分量,稱這個過程為顏色插值。由于當前對圖像采集系統的實時性要求越來越高,業內已經開始廣泛采用FPGA來進行圖像處理,充分發揮硬件并行運算的速度優勢,以求在處理速度和成像質量兩方面均達到滿意的效果。。主要的工作內容如下:    本文首先介紹了彩色濾波陣列、圖像色彩恢復和插值算法的概念,然后分析和研究了當下常用的顏色插值算法,如雙線性插值算法、加權系數法等等,指出了各個算法的特點和不足;接下來針對硬件系統并行運算的特性和實時性處理的要求,結合其中兩種算法的思路設計了適用于硬件的改進算法,該算法主要引入了方向標志位的概念以及平滑的邊界仲裁法則來檢測邊界,借鑒利用梯度的三角函數關系來判斷邊界方向,通過簡化且適用于硬件的方法計算加權系數,從而選擇合適的方向進行插值。    在介紹了FPGA用于圖像處理的優勢后,針對FPGA的特點采用模塊化結構設計,詳細闡述了本文算法的軟件實現過程及所使用到的關鍵技術;文章設計了一個以FPGA為核心的前端圖像采集平臺,并將改進插值算法應用到整個系統當中。詳細分析了采集前端的硬件需求,討論了核心芯片的選型和硬件平臺設計中的注意事項,完成了印制電路板的制作。    文章通過MATLAB仿真得到了量化的性能評估數據,并選取幾種算法在硬件平臺上運行,得到了實驗圖片。最后結合圖片的視覺效果和仿真數據對幾種不同算法的效果進行了評估和比較,證明改進的算法對圖像質量有所增強,取得了良好的效果。

    標簽: CCD 圖像 插值 算法研究

    上傳時間: 2013-06-11

    上傳用戶:it男一枚

  • 移相式全橋電源控制器的設計與Matlab仿真分析

    ·摘 要:采用TI公司新一代移相PWM控制芯片UCC3895,針對大功率全橋ZV—ZCS—PWM開關電源開發設計了電源控制器。應用Matlab的可視化仿真工具Simulink建立了移相式令橋電源控制器仿真模型。仿真結果表明,改變移相角從而改變輸出電壓值,達到了移相控制的目的。[著者文摘] 

    標簽: Matlab 移相式 全橋 仿真分析

    上傳時間: 2013-07-29

    上傳用戶:CHINA526

  • 基于Multisim的計數器設計仿真

    計數器是常用的時序邏輯電路器件,文中介紹了以四位同步二進制集成計數器74LS161和異步二-五-十模值計數器74LS290為主要芯片,設計實現了任意模值計數器電路,并用Multisim軟件進行了仿真。仿真驗證了設計的正確性和可靠性,設計與仿真結果表明,中規模集成計數器可有效實現任意模值計數功能,并且虛擬仿真為電子電路的設計與開發提高了效率。

    標簽: Multisim 計數器 仿真

    上傳時間: 2014-12-23

    上傳用戶:Vici

  • 機翼極限環振蕩仿真與計算

    機翼極限環振蕩(LCO)是典型的非線性氣動彈性問題,嚴重的會造成機翼的結構破壞。為了精確捕捉極限環振蕩初始臨界點,準確預測極限環的幅值,為機翼的設計提供準確的數據參考,本文綜合考慮了氣動與結構非線性的影響,提出了一種松耦合氣動彈性仿真方法。在子迭代過程中分別采用LUSGS雙時間推進和多步推進法交替求解氣動和結構動力學方程;一種高效的插值技術應用于耦合界面數據的映射與傳遞;采用精確動網格技術模擬氣體的非定常流動。對標準模型切尖三角翼的跨音速極限環振蕩的計算與分析,表明相比同類仿真方法,通過此方法得到結果與實驗值吻合更好;證明了結構幾何非線性與氣動非線性是誘發LCO的重要原因。耦合仿真方法保真度高,能為強非線性結構的強度設計提供重要依據。

    標簽: 極限環 振蕩仿真 計算

    上傳時間: 2013-10-22

    上傳用戶:m62383408

  • 基于Multisim的高通濾波器的設計與仿真分析

    高通濾波為實現高頻信號能正常通過,而低于設定臨界值的低頻信號則被阻隔、減弱。但是阻隔、減弱的幅度則會依據不同的頻率以及不同的濾波程序而改變。文中闡述了對電壓轉移函數推導分析及電路性能的要求,并利用Multisim仿真軟件對其頻幅特性的分析進行。

    標簽: Multisim 高通濾波器 仿真分析

    上傳時間: 2013-11-08

    上傳用戶:liufei

  • 基于Multisim 10的共射極放大器設計與仿真

    利用Multisim 10仿真軟件對共射極放大電路進行了計算機輔助設計和仿真。運用直流工作點對靜態工作點進行了分析和設定;利用波特圖示儀分析了電路的頻率特性;對電壓增益、輸入電阻和輸出電阻進行了仿真測試,測試結果和理論計算值基本一致。研究表明,Multisim 10仿真軟件具有強大的設計和仿真分析功能,可以縮短設計周期,保障操作安全,方便調試、節省成本和提高設計質量等。

    標簽: Multisim 共射 仿真 放大器設計

    上傳時間: 2014-12-23

    上傳用戶:dianxin61

  • 大動態范圍AGC系統的構建與仿真

    針對科研實踐中需要采集大動態范圍模擬信號的問題,構建基于可變增益放大器8369的數字AGC系統。采用基于雙斜率濾波技術的設計,給出AGC控制算法的實現流程,利用Matlab仿真引入算例證明算法的可行性,并討論算法中關鍵參數取值對控制精度的影響。實際系統達到50dB動態范圍的設計目標。

    標簽: AGC 動態范圍 仿真

    上傳時間: 2013-12-22

    上傳用戶:lx9076

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