开发和研制无铁心永磁电机是当前电机领域的一项重要课题,无铁心永磁电机可以解决传统有铁心电机存在的重量重、损耗高、振动噪声大等问题。开发无铁心永磁电机需要准确计算电机的参数和性能,而实现这一任务的重要前提是获得正确的磁场分布。无铁心永磁电机气隙外没有铁磁材料,其自身的结构特点决定了无铁心永磁电机的气隙磁场属于三维开域磁场,开域磁场工程问题的计算是近年来计算电磁学的研究热点之一。 本文的研究内容是国家高技术研究发展(863)计划项目“新型稀土永磁电机设计与集成技术”的关键技术之一。针对无铁心永磁电机的实际工程问题,计算方法的选择力求既能保证一定的计算精度,又能节约计算机内存和CPU时间。根据对各种开域电磁场计算方法的分析比较,本文将渐近边界条件法和有限元法结合解决无铁心永磁电机三维开域磁场计算问题。 本文主要由以下几部分组成: 第一部分为无铁心永磁电机三维开域磁场计算方法的研究。首先提出了基于标量磁位的渐近边界条件,建立了球形边界的标量磁位渐近边界条件数学模型。为了尽可能减少节点的数量,结合无铁心永磁电机的具体结构,推导了适合于盒形截断边界和圆柱形截断边界上简便易行的一阶和二阶标量渐近边界条件算子,该算子具有简单、有限元实施容易的特点。其次研究并建立了标量渐近边界条件与有限元法结合的三维开域静磁场的数学模型,并提出具体的实施方法,推导出相应的离散方程。通过对具有解析解的长方永磁体三维开域磁场的实例计算,验证了方法和所编程序的正确性,并将渐近边界条件法与截断法在计算精度和人工外边界距离方面做了比较。结果表明:在相同人工外边界情况下,渐近边界条件与截断边界条件相比,计算精度明显提高,二阶渐近边界条件明显优于一阶渐近边界条件。与截断法相比,渐近边界条件法更节约计算机内存和CPU时间,比较好地处理了计算量与计算精度之间的矛盾。 第二部分针对Halbach阵列内转子无铁心永磁电机三维开域磁场问题进行深入研究。利用渐近边界条件法,定量地计算了在定转子均无铁心的情况下电机内部及周围磁场的大小,总结出了Halbach阵列无铁心永磁电机磁场的空间分布规律。 第三部分针对不同拓扑结构的Halbach磁体阵列电机磁场问题进行对比研究。通过大量的计算,探讨了Halbach阵列永磁电机在转子无铁心情况下影响气隙磁密的各种因素,分析了不同Halbach磁体轴向长度对端部漏磁的影响规律,给出了无铁心永磁电机漏磁系数、电枢计算长度等主要设计参数随电机结构尺寸的变化规律。 第四部分针对具有试验数据的三种结构的无铁心永磁电机样机进行了计算和分析,计算结果与试验数据吻合,从而验证了渐近边界条件法处理三维开域磁场问题的有效性和实用性。
上传时间: 2013-06-22
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高中压断路器是电力系统中最重要的开关设备,用高中压断路器保护电力系统至今已经历了一段漫长历史。从最初的油断路器发展到压缩空气断路器,再到目前作为无油化开关的真空断路器和SF6断路器。其中真空断路器以其小型化和高可靠性等优点,已在高中压领域得到愈来愈广泛的应用。作为真空断路器的核心部件,真空灭弧室的研究和开发显得尤为重要。 真空灭弧室的小型化是国外关注的问题,我国很多相关的研究所和高等院校都曾作过不少研制工作,研究的方向是采用各种纵向磁场结构电极的真空灭弧室和寻求新的触头材料。由于纵向磁场结构的电极开断能力强,在额定短路开断电流、设计裕度和工艺水平相同的情况下,纵向磁场的电极比横向磁场的电极小得多。因此,采用纵向磁场结构电极的真空灭弧室可以缩小整体尺寸。 本设计从真空灭弧室的具体模型出发,应用ANSYS8.1的电磁场分析软件,对600A的真空灭弧室触头间的纵磁场进行计算与分析,可得到接近实际的动、静触头电流流向矢量分布图,线圈磁感应强度与线圈几何尺寸的关系,触头开距对磁场分布的影响及电弧在不同位置时的受力分析等。由不同线圈截面积与纵磁磁场强度的关系分布,可得出在分断电流不变的情况下,线圈愈小磁场强度愈强。由触头开距与磁场强度的关系,可见触头间距越小,两触头间越能获得较大的磁感应强度。对真空灭弧室极问磁场分布以及电弧在触头上不同位置受力进行分析,结果表明随着磁感应强度变小,电弧受力也相对的变小。 通过ANSYS仿真分析,为真空断路器灭弧室的设计提供了比较准确的数据资料。进而使产品的设计、开发建立在较为科学的基础上,为产品实际研制提供理论依据。
上传时间: 2013-06-20
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嵌入式系统在众多工业领域扮演着越来越重要的角色,但是因嵌入式系统的资源受限缘故,导致在嵌入式系统上很难实现复杂计算算法。此外,当前嵌入式系统设计阶段和实现阶段的分离现状,致使嵌入式系统开发耗时且昂贵。为解决这些问题,本书提出了一种低成本、可重复使用且可重构的嵌入式系统设计与实现集成开发环境。为了减少成本,该集成环境全部是采用自由和开放源代码软件,如Linux操作系统和Scilab计算平台等。 本文主要包括以下内容: 1、构建嵌入式Linux开发环境及移植相关软件包到嵌入式ARM平台,首先详细的描述了如何使用Buildroot工具包制作交叉编译器,并描述Minicom、TFTP和NFS等嵌入式开发相关工具,最后详细的描述了如何移植嵌入式图形用户界面TinyX和嵌入式窗口管理器JWM。 2、构建Scilab-EMB嵌入式计算平台,首先介绍了数值计算软件Scilab,然后详细的描述了如何在ARM系统上实现Scilab-EMB嵌入式计算平台。 3、开发Scilab数据采集工具包,实现Scilab与底层设备通讯,该工具包PC版和ARM版均支持串口和以太网接口,且均支持Modbus现场总线。PC版额外支持OPC协议。 4、基于Scilab构建虚拟控制实验室,验证该平台的可行性及性能。 本文创新点: 1、国内外率先提出了一种新的以Scilab为核心的嵌入式计算平台方案,并在国内外首次实现了Scilab到ARM平台的移植; 2、开发了Scilab-DAQ数据采集工具包,有效的实现了Scilab与底层设备的通讯。 通过虚拟实验室的建立,验证了该嵌入式控制平台能够胜任多种复杂算法。 该嵌入式计算平台解决方案和Scilab-DAQ数据采集工具包已经受到国内外同行的关注,并被多家科研机构、学校和公司所采纳和使用。
标签: Scilab-EMB ARM-Linux 嵌入式 计算
上传时间: 2013-05-30
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dsPIC30F数字信号控制器单片机和DSP领域的最佳选择 什么是数字信号控制器 数字信号控制器(DSC)是单片机嵌入式控制器,它轻松集成了单片机(MCU)的控制功能以及数字信号处理器(DSP)的计算功能和数据吞吐能力。
上传时间: 2013-12-23
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近些年来,我国的服务计算范型得到了不断的开发和发展,网络资源的发布、网络维护、网络资源部署以及网络资源的合理配置等等领域都或多或少的产生了很大变化。不管是从个人角度来看,还是从企业整体的角度来看,用户都已经将过去原有的空间限制、时间限制以及组织限制很好的跨越,并且对其创新能力很好的扩展。作为当前形势下新一代服务计算的模型,云计算对于IT以及与其有关联的产业都产生了十分深远的影响,具有深远的意义。面对当前云计算技术的千变万化,将云计算的生态系统这一概念很好的采取,将云计算系统的构建、运行机制、关键要素以及其关键的算法很好的提出来,并且将云存储作为主要的例子,来将其构建的过程很好的分析,对其可能产生的问题进行探讨,并且明确其解决的措施,本文中,笔者就研究云计算及云储存生态系统。
上传时间: 2013-11-07
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云计算是近两年计算机领域发展起来的热点技术之一,它把一切IT资源都抽象为服务,用户通过网络来使用这些服务,从而实现按需计算和多人协作。主要分析了云的类型和云计算部署模式及应用类型、未来发展趋势。通过对云的类型分析,介绍了各种云类型服务提供商,结合云的类型,重点介绍云计算部署模式及应用类型等内容,使其在网络上提供更加丰富的用户体验。
上传时间: 2013-11-11
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云计算技术的兴起和发展,正逐渐改变人们使用服务和资源的方式,同时也成为计算机应用领域的研究热点。云存储可实现云端海量数据的高效存储,是云计算的重要基础云存储可实现云端海量数据的高效存储,是云计算的重要基础。对如何保证云存储系统的服务质量及可靠性,对于保证海量用户的访问效率,维护海量数据存储的可用性及用户技术服务平台的开发有着重大意义。
上传时间: 2013-10-08
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本书是国内外业界广泛关注的7卷本《计算机程序设计艺术》第2卷的最新版。本卷对半数值算法领域做了全面介绍,分“随机数”和“算术”两章。本卷总结了主要算法范例及这些算法的基本理论,广泛剖析了计算机程序设计与数值分析间的相互联系,其中特别值得注意的是作者对随机数生成程序的重新处理和对形式幂级数计算的讨论。 本书附有大量习题和答案,标明了难易程度及数学概念的使用。 本书内容精辟,语言流畅,引人入胜,可供从事计算机科学、计算数学、计算技术诸方面的工作人员参考、研究和借鉴,也是相关专业高等院校的理想教材和教学参考书。
上传时间: 2015-02-25
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摘要部分:这一快速算法的出现对数字 信号分析领域的发展起到了极大的推动作用。从此以后,它作为频谱分析的基础得到了 由于计算机只能对信号的有限多个样本进行计算.
上传时间: 2013-12-25
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粒子群优化算法(PSO)是一种进化计算技术(evolutionary computation).源于对鸟群捕食的行为研究 PSO同遗传算法类似,是一种基于叠代的优化工具。系统初始化为一组随机解,通过叠代搜寻最优值。但是并没有遗传算法用的交叉(crossover)以及变异(mutation)。而是粒子在解空间追随最优的粒子进行搜索。详细的步骤以后的章节介绍 同遗传算法比较,PSO的优势在于简单容易实现并且没有许多参数需要调整。目前已广泛应用于函数优化,神经网络训练,模糊系统控制以及其他遗传算法的应用领域
标签: evolutionary computation PSO 粒子群
上传时间: 2015-03-28
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