基于多体系统传递矩阵法的多管火箭定向器振动控制 被引量：14

1

作者 展志焕 芮筱亭 +2 位作者 王国平 杨富锋 贺军义 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期583-590,共8页

应用多体系统传递矩阵法,建立了全新的多管火箭发射动力学控制模型,以二次型性能指标为成本函数,设计了脉冲推力器为控制执行机构的振动主动控制律,并设计了多管火箭发射系统在燃气流冲击下定向器的振动主动控制系统,获得了最优脉冲控... 应用多体系统传递矩阵法,建立了全新的多管火箭发射动力学控制模型,以二次型性能指标为成本函数,设计了脉冲推力器为控制执行机构的振动主动控制律,并设计了多管火箭发射系统在燃气流冲击下定向器的振动主动控制系统,获得了最优脉冲控制力幅值和脉冲推力器工作次数.应用设计的控制律数值仿真了某多管火箭定向器无控和受控状态下的振动响应,仿真结果表明该法可有效地降低定向器的振动.该方法易于工程实现,对控制多管火箭发射系统的振动、提高多管火箭射击的精度具有重要意义. 展开更多

关键词 多管火箭 多体系统传递矩阵法 振动控制 脉冲推力器

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多体系统传递矩阵法分布式并行计算研究 被引量：9

2

作者 杨海根 芮筱亭 +2 位作者 刘怡昕 张建书 何斌 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期9-15,共7页

多体系统传递矩阵法作为一种多体系统动力学新方法,在进行多体系统动力学分析时无需系统总体动力学方程、涉及矩阵阶次低计算速度快的优点,已被广泛用于各种多管火箭、自行火炮、坦克等复杂大型机械系统动力学分析与设计。为了提高多体... 多体系统传递矩阵法作为一种多体系统动力学新方法,在进行多体系统动力学分析时无需系统总体动力学方程、涉及矩阵阶次低计算速度快的优点,已被广泛用于各种多管火箭、自行火炮、坦克等复杂大型机械系统动力学分析与设计。为了提高多体系统传递矩阵法计算速度,研究了分布式并行计算的原理和方法,将MPI(Message Parallel Interface)分布式并行计算环境引入到多体系统传递矩阵法计算中。针对变截面梁的多体系统传递矩阵法动力学计算算例,设计了并行算法,分析了单机多核和分布式网络环境对计算时间的影响,结果显示通过并行计算能够大幅度提高计算效率。 展开更多

关键词 多体系统动力学 并行计算 分布式计算 多体系统传递矩阵法 MPI

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多体系统传递矩阵法研究进展 被引量：34

3

作者 芮筱亭 戎保 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期4-17,共14页

作为一种多体系统动力学新方法,多体系统传递矩阵法由于其无需系统总体动力学方程和快速计算的特点,已被广泛用于各种多管火箭、自行火炮、舰炮等复杂大型机械系统动力学分析与设计.本文介绍了该方法的研究进展,包括:线性多体系统传递... 作为一种多体系统动力学新方法,多体系统传递矩阵法由于其无需系统总体动力学方程和快速计算的特点,已被广泛用于各种多管火箭、自行火炮、舰炮等复杂大型机械系统动力学分析与设计.本文介绍了该方法的研究进展,包括:线性多体系统传递矩阵法、多体系统离散时间传递矩阵法、二维系统传递矩阵法、受控多体系统传递矩阵法、多体系统传递矩阵法和通常动力学方法的混合方法等,给出了该方法解决自行火炮、多管火箭武器多体系统动力学的重大工程应用实例. 展开更多

关键词 多体系统动力学 多体系统传递矩阵法 多体系统离散时间传递矩阵法 发射动力学 控制

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多体系统传递矩阵法在多管火箭动力学中的应用 被引量：4

4

作者 王国平 芮筱亭 +2 位作者 杨帆 陆毓琪 贠来峰 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期434-438,共5页

多管火箭动力学分析是评估和提高多管火箭性能的前提和关键。应用多体系统传递矩阵法,建立某多管火箭刚柔耦合多体系统动力学模型,构造多管火箭增广特征矢量及其正交性条件,实现对多管火箭振动特性和动力响应的仿真,仿真结果得到了试验... 多管火箭动力学分析是评估和提高多管火箭性能的前提和关键。应用多体系统传递矩阵法,建立某多管火箭刚柔耦合多体系统动力学模型,构造多管火箭增广特征矢量及其正交性条件,实现对多管火箭振动特性和动力响应的仿真,仿真结果得到了试验验证。对两种多管火箭的振动特性和动力响应的计算,为用非满管射击替代满管齐射客观评价多管火箭动态性能,为优化射序和射击时间间隔提高多管火箭射击密集度奠定基础,大幅度减少了桌远程多管火箭密集度试验用弹量50％,提高某多管火箭射击密集度。 展开更多

关键词 多管火箭 发射动力学 多体系统传递矩阵法 射击密集度

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基于多体系统传递矩阵法和遗传算法的一种物理参数识别方法 被引量：6

5

作者 马蕾 芮筱亭 +2 位作者 杨富锋 Laith K Abbas 文兵 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期607-612,共6页

将多体系统传递矩阵法与遗传优化算法相结合,形成了一种新的基于多体系统传递矩阵法和遗传算法的物理参数识别方法(MS-TMM&GA)。应用多体系统传递矩阵法进行动力学建模以及固有振动特性分析。将参数识别问题转化为优化问题,结合遗... 将多体系统传递矩阵法与遗传优化算法相结合,形成了一种新的基于多体系统传递矩阵法和遗传算法的物理参数识别方法(MS-TMM&GA)。应用多体系统传递矩阵法进行动力学建模以及固有振动特性分析。将参数识别问题转化为优化问题,结合遗传算法,对由系统固有频率和增广特征矢量构造的目标函数全局最小值优化求解。给出了通过系统模态参数识别物理参数的计算步骤以及流程图。通过两个数值算例,表明了该方法的可行性及有效性。该方法对多体系统传递矩阵法和遗传算法进行了结合与拓展,无需建立复杂多体系统的总体动力学方程,涉及矩阵阶次低,即可快速获得高精度的优化计算结果。 展开更多

关键词 多体系统传递矩阵法(MS-TMM) 物理参数识别 遗传算法(GA) 固有振动特性

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受控多体系统传递矩阵法 被引量：3

6

作者 杨富锋 芮筱亭 +1 位作者 贠来峰 何斌 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期414-418,438,共6页

为用多体系统传递矩阵法解决受控多体系统动力学问题,该文引进控制激励单元传递矩阵和控制反馈单元传递矩阵,建立了受控多体系统传递矩阵法,解决延迟受控多体系统和无延迟受控多体系统动力学问题,使得受控多体系统传递矩阵法应用于复控... 为用多体系统传递矩阵法解决受控多体系统动力学问题,该文引进控制激励单元传递矩阵和控制反馈单元传递矩阵,建立了受控多体系统传递矩阵法,解决延迟受控多体系统和无延迟受控多体系统动力学问题,使得受控多体系统传递矩阵法应用于复控多体系统动力学领域。实例计算延迟和无延迟受控多体系统的稳态运动和瞬态运动。计算表明:受控多体系统传递矩阵法与通常方法所得系统运动计算结果吻合较好。 展开更多

关键词 多体系统传递矩阵法 动力学 控制 延迟

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含有分叉的受控多体系统传递矩阵法 被引量：3

7

作者 杨富锋 芮筱亭 展志焕 《动力学与控制学报》 2008年第3期213-218,共6页

多体系统传递矩阵法是解决受控多体系统动力学问题的有效方法,针对含有分叉的受控多体系统动力学问题,分别建立了控制激励元件、控制反馈元件及其含有分叉的受控多体系统总体传递矩阵.实例计算了无控和受控多体系统的运动响应与牛顿欧... 多体系统传递矩阵法是解决受控多体系统动力学问题的有效方法,针对含有分叉的受控多体系统动力学问题,分别建立了控制激励元件、控制反馈元件及其含有分叉的受控多体系统总体传递矩阵.实例计算了无控和受控多体系统的运动响应与牛顿欧拉方法比较,计算表明了受控多体系统传递矩阵法解决分叉控制系统运动的有效性. 展开更多

关键词 多体系统传递矩阵法 动力学 控制 分叉系统

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基于多体系统传递矩阵法的舵系统振动特性分析 被引量：4

8

作者 陈东阳 肖清 +2 位作者 谢俊超 朱卫军 芮筱亭 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期184-193,共10页

水下航行器舵系统振动特性的快速、准确计算是进行舵系统水弹性和振动控制研究的关键。为了研究舵系统关键部件的结构参数对其振动特性的影响,本文基于多体系统传递矩阵法建立了舵系统动力学高效仿真模型,并与商业软件ANSYS的仿真结果... 水下航行器舵系统振动特性的快速、准确计算是进行舵系统水弹性和振动控制研究的关键。为了研究舵系统关键部件的结构参数对其振动特性的影响,本文基于多体系统传递矩阵法建立了舵系统动力学高效仿真模型,并与商业软件ANSYS的仿真结果进行对比分析,验证模型的准确性。计算结果表明:基于多体系统传递矩阵法的舵系统振动特性计算效率远高于ANSYS软件。舵系统的第1、3阶为对称模型,第2、4阶为反对称模态且为局部模态。增加液压弹簧刚度可以增加舵系统第1、3阶的频率,相当于增加了操纵系统的等效扭转刚度,可以抑制舵叶俯仰运动。 展开更多

关键词 舵系统 振动特性 多体系统传递矩阵法 动力学建模 高效模型 有限元 多刚柔耦合系统 模态

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基于多体系统传递矩阵法的四旋翼飞行器振动建模 被引量：1

9

作者 范肖肖 贺嘉璠 +2 位作者 戚国庆 李银伢 盛安冬 《电子设计工程》 2018年第16期12-18,共7页

为了研究四旋翼飞行器在飞行过程中的共振现象,本文基于线性多体系统传递矩阵法对四旋翼飞行器进行振动分析,建立系统的总传递矩阵和特征方程,通过MATLAB求解特征方程得到其前10阶固有频率,并通过四旋翼飞行实验验证了固有频率求解的准... 为了研究四旋翼飞行器在飞行过程中的共振现象,本文基于线性多体系统传递矩阵法对四旋翼飞行器进行振动分析,建立系统的总传递矩阵和特征方程,通过MATLAB求解特征方程得到其前10阶固有频率,并通过四旋翼飞行实验验证了固有频率求解的准确性。在此基础上,修正了四旋翼飞行器未考虑系统谐振模态的一类常规动力学模型,提出了一种带有谐振模态的四旋翼飞行器非刚体模型,该结果为后续的控制系统设计中如何抑制共振现象提供了的理论依据。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 多体系统传递矩阵法 固有频率 模型建立

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多体系统传递矩阵法的载货汽车动力学建模方法 被引量：3

10

作者 莫荣博 王秋花 +1 位作者 许恩永 林长波 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第8期261-264,共4页

目前载货汽车动力学建模方法存在着总体动力学方程建立繁琐、计算量大、易出错等缺点。文章以载货汽车为研究对象,综合考虑整车特性,建立了简化的载货汽车力学模型,基于多体系统传递矩阵法理论,以模块化的建模方法,分别对各子模块建立... 目前载货汽车动力学建模方法存在着总体动力学方程建立繁琐、计算量大、易出错等缺点。文章以载货汽车为研究对象,综合考虑整车特性,建立了简化的载货汽车力学模型,基于多体系统传递矩阵法理论,以模块化的建模方法,分别对各子模块建立分传递矩阵,最后搭建整车的总传递矩阵。继而建立了载货汽车刚柔耦合多体系统动力学模型,并进行平顺性分析验证,仿真结果与测试结果趋势上基本一致。文章提出了模块化建模方法,提高了代码重用率,而且结构的改变仅需建立新元件传递矩阵进行替换即可,相比传统方法更灵活方便,为多体系统建模提供了新的思路及方法。 展开更多

关键词 载货汽车 多体系统传递矩阵法 平顺性 模块化建模

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计算多体系统动力学中引入多体系统离散时间传递矩阵法的混合算法研究 被引量：2

11

作者 高浩鹏 黄映云 +1 位作者 赵建华 孙宇鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第15期178-183,共6页

以复杂机械系统动力学建模为研究背景,在计算多体动力学和多体系统离散时间传递矩阵法的理论基础上,论述了这两种方法动力学建模与分析的特点;在此基础上,提出了在计算多体动力学中混合多体系统离散时间传递矩阵法的算法,并论述了使用... 以复杂机械系统动力学建模为研究背景,在计算多体动力学和多体系统离散时间传递矩阵法的理论基础上,论述了这两种方法动力学建模与分析的特点;在此基础上,提出了在计算多体动力学中混合多体系统离散时间传递矩阵法的算法,并论述了使用该算法对机械系统进行动力学建模及分析的过程。该算法适合于对复杂机械系统进行动力学建模及分析,并且易于使用计算机应用软件实现。以某典型机械连接结构为算例,通过该算法进行建模与分析,论证了该算法的可行性,也表明该算法的优点。 展开更多

关键词 多体动力学 多体系统传递矩阵法 建模 混合算法

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基于Riccati传递矩阵法的线性树形多体系统特征值求解 被引量：2

12

作者 顾俊杰 芮筱亭 +1 位作者 张建书 陈刚利 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期8-17,共10页

为了提高多体系统传递矩阵法求解线性树形多体系统特征值时的数值稳定性,研究了基于Riccati变换的线性树形多体系统特征值求解方法。建立了元件输入输出端的Riccati传递矩阵递推关系;从树形系统各输入端开始沿传递路径依次求得了各元件... 为了提高多体系统传递矩阵法求解线性树形多体系统特征值时的数值稳定性,研究了基于Riccati变换的线性树形多体系统特征值求解方法。建立了元件输入输出端的Riccati传递矩阵递推关系;从树形系统各输入端开始沿传递路径依次求得了各元件联接端的Riccati传递矩阵,并建立了用Riccati传递矩阵表示的系统特征方程;建立了消除系统特征方程极点的方法,从而可以增大求解特征方程时的搜索步长。数值算例计算结果与有限元法计算结果对比验证了该文方法的正确性,与通常多体系统传递矩阵法计算结果对比表明了本文方法具有较高的数值稳定性。 展开更多

关键词 Riccati传递矩阵法 多体系统传递矩阵法 线性多体系统 特征值 数值稳定性 方程极点

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考虑不确定性的武器多体系统快速鲁棒性设计

13

作者 马远卓 李晨旭 +3 位作者 汪有钰 张智勇 丁阿乃 李洪双 《中国机械工程》 北大核心 2025年第3期398-406,共9页

考虑不确定性参数的武器多体系统鲁棒性设计存在多体系统动力学建模、分析和鲁棒性设计优化求解效率较低的难题。为此,基于概率论数理统计方法进行武器多体系统不确定性建模和表征,包括随机参数快速识别和表征以及载荷随机过程的高效模... 考虑不确定性参数的武器多体系统鲁棒性设计存在多体系统动力学建模、分析和鲁棒性设计优化求解效率较低的难题。为此,基于概率论数理统计方法进行武器多体系统不确定性建模和表征,包括随机参数快速识别和表征以及载荷随机过程的高效模拟。以某舰载火炮为例,利用多体系统传递矩阵法进行炮口振动品质的快速求解,并与ADAMS仿真结果对比。基于PCE-Kriging(PCK)代理模型、多目标子集模拟优化方法和单循环鲁棒性求解策略,将原始双循环鲁棒性设计优化问题转化为单循环优化问题并进行高效求解。基于不确定性输入、某舰炮的多体系统传递矩阵法动力学模型及相应的PCK代理模型,分别采用双循环及单循环鲁棒性设计优化方法进行该舰炮模型的鲁棒性设计,对比优化结果验证了所提快速鲁棒性设计方法的性能。 展开更多

关键词 多体系统动力学 多体系统传递矩阵法 子集模拟优化 鲁棒性设计优化

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基于多体系统传递矩阵的柴油机配气系统动力学分析 被引量：2

14

作者 桂佳林 罗哲 朱光宇 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期577-583,共7页

利用多体系统传递矩阵分析柴油机配气系统的动力学特性,推导基于多体系统传递矩阵的动力学模型建模过程,建立了配气系统基于多体系统传递矩阵的单质量和二质量动力学模型.为检验该方法建模的有效性,以某柴油机配气系统为例,将以新方法... 利用多体系统传递矩阵分析柴油机配气系统的动力学特性,推导基于多体系统传递矩阵的动力学模型建模过程,建立了配气系统基于多体系统传递矩阵的单质量和二质量动力学模型.为检验该方法建模的有效性,以某柴油机配气系统为例,将以新方法建立的多体系统传递矩阵模型与多刚体系统动力学模型、GTSUITE建立的多柔体动力学模型进行比较.实验表明,多体系统传递矩阵模型较多刚体系统动力学模型对于气门的升程曲线、丰满系数等参数的计算值误差更小,且求解更简便;较多柔体动力学模型建模更方便、快捷. 展开更多

关键词 内燃机 配气系统 动力学分析 多体系统传递矩阵法

原文传递

刚柔耦合多体系统的冲击响应分析方法及应用研究 被引量：5

15

作者 隋立起 郑钰琪 王三民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第15期26-29,35,共5页

利用多体系统传递矩阵法建立了刚柔耦合多体系统的动力学模型,并且将冲量模型和碰撞接触模型与多体系统传递矩阵法结合,提出了基于传递矩阵法的刚柔耦合多体系统的冲击响应分析方法。根据柯西方程推导出系统中的柔性梁在冲击载荷作用下... 利用多体系统传递矩阵法建立了刚柔耦合多体系统的动力学模型,并且将冲量模型和碰撞接触模型与多体系统传递矩阵法结合,提出了基于传递矩阵法的刚柔耦合多体系统的冲击响应分析方法。根据柯西方程推导出系统中的柔性梁在冲击载荷作用下的冲击应力分布公式。以某型汽车起重机为例分析了在起吊过程中的冲击载荷特点,计算了该刚柔耦合多体系统的冲击响应及柔性梁的冲击应力分布规律,并与试验结果对比,证实了该方法的正确性。 展开更多

关键词 多体系统 多体系统传递矩阵法 冲击模型 冲击应力

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基于有限元的空间变截面梁传递矩阵 被引量：4

16

作者 汤华涛 吴新跃 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期78-82,共5页

采用有限元法来推导了空间变截面梁单元的传递矩阵。在推导空间变截面梁单元的刚度矩阵时,在位移列阵中增加了一项位移值:轴向拉压应变,以提高位移插值函数的阶数。并采用高次多项式位移插值函数来推导空间变截面梁单元的刚度矩阵,然后... 采用有限元法来推导了空间变截面梁单元的传递矩阵。在推导空间变截面梁单元的刚度矩阵时,在位移列阵中增加了一项位移值:轴向拉压应变,以提高位移插值函数的阶数。并采用高次多项式位移插值函数来推导空间变截面梁单元的刚度矩阵,然后通过矩阵变换得到该梁的传递矩阵。将得到的传递矩阵应用于悬臂梁,计算了悬臂梁的挠度和模态。研究结果表明:该方法可精确计算空间变截面梁的变形,并为联合有限元法和多体系统传递矩阵法求解复杂系统动力学问题提供一个新思路。 展开更多

关键词 轴向拉压应变 刚度矩阵 空间变截面梁 多体系统传递矩阵法

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多体系统发射动力学进展与应用 被引量：9

17

作者 芮筱亭 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期213-220,共8页

现代战争对诸如多管火箭、火炮、坦克、装甲车辆等常规武器的射击密集度的要求不断提高。射击密集度差、试验用弹量大、发射不安全成为制约现代常规武器发展的难题。武器射击密集度和发射安全性取决于武器系统动力学规律,发射动力学作... 现代战争对诸如多管火箭、火炮、坦克、装甲车辆等常规武器的射击密集度的要求不断提高。射击密集度差、试验用弹量大、发射不安全成为制约现代常规武器发展的难题。武器射击密集度和发射安全性取决于武器系统动力学规律,发射动力学作为研究武器系统发射过程中受力和运动规律的一门新兴学科分支,在国际上已成为提高武器射击密集度和发射安全性的新技术突破口。针对上述情况,介绍了多体系统发射动力学理论与技术进展及其在武器射击密集度和安全性设计与试验中的应用,为武器射击密集度和安全性设计与试验提供新理论与技术。 展开更多

关键词 射击精度 试验用弹量 发射安全性 多体系统发射动力学 多体系统传递矩阵法

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多体系统发射动力学及其应用 被引量：8

18

作者 芮筱亭 《中国工程科学》 2011年第10期76-82,共7页

射击精度差、试验用弹量大、发射不安全是制约现代火箭、火炮武器发展的三大技术难题。武器系统精度和发射安全性取决于武器系统动力学规律,发射动力学作为研究武器系统发射过程中受力和运动规律的一门新兴综合工程学科,在国际上已成为... 射击精度差、试验用弹量大、发射不安全是制约现代火箭、火炮武器发展的三大技术难题。武器系统精度和发射安全性取决于武器系统动力学规律,发射动力学作为研究武器系统发射过程中受力和运动规律的一门新兴综合工程学科,在国际上已成为提高火箭和火炮武器系统射击精度和发射安全性的新技术突破口,为射击精度和发射安全性设计与试验提供新理论与技术。文章研究多体系统发射动力学理论与技术及其在火箭和火炮武器射击精度和安全性设计与试验中的应用。 展开更多

关键词 射击精度 试验用弹量 发射安全性 多体系统发射动力学 多体系统传递矩阵法

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多体系统动力学方法的对比 被引量：2

19

作者 唐静静 贠来峰 陆毓琪 《沈阳工业学院学报》 2003年第3期81-84,91,共5页

针对一个简单的刚弹耦合多体动力学系统,分别求出其运动的解析解、凯恩法解和多体系统传递矩阵法解,并对它们的结果进行了对比.

关键词 刚弹耦合多体动力学系统 解析法 解 凯恩法 多体系统传递矩阵法

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基于电路传递矩阵法的电力系统电磁暂态仿真

20

作者 周艺峤 靳展 杨富锋 《智慧电力》 2025年第4期112-118,共7页

针对节点电压法建立的网络方程在电力系统电磁暂态仿真中系数矩阵阶数高、仿真速度慢的问题,提出了基于电路传递矩阵法的电力系统电磁暂态仿真方法。首先,提出了基于电路传递矩阵法的电力系统仿真基本思路,阐述了链式电路传递矩阵法的... 针对节点电压法建立的网络方程在电力系统电磁暂态仿真中系数矩阵阶数高、仿真速度慢的问题,提出了基于电路传递矩阵法的电力系统电磁暂态仿真方法。首先,提出了基于电路传递矩阵法的电力系统仿真基本思路,阐述了链式电路传递矩阵法的求解策略。其次,结合缩减变换推导了链式电路缩减传递矩阵法,以解决链式电路传递矩阵法计算过程中,由于元件等值电阻过大导致矩阵连乘后累积误差大的问题。最后,以某输电线路电磁暂态仿真为例,使用电路传递矩阵法与节点电压法进行对比,结果表明电路传递矩阵法在确保仿真计算精度的条件下大幅提高了计算速度。 展开更多

关键词 电磁暂态仿真 多体系统传递矩阵法 电路传递矩阵法 电力系统元件传递矩阵

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