精選理論仿真類開題報告模板

　　理論仿真類課題開題報告模版

　　題 目：

　　學 院：計算機與通信學院 專 業(yè)： 通信工程學生姓名： 學 號： 指導教師： 顏國風

　　開題報告填寫要求

　　1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。

　　2．開題報告內容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見。

　　3．“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于10篇（不包括辭典、手冊），其中至少應包括1篇外文資料；對于重要的參考文獻應附原件復印件，作為附件裝訂在開題報告的最后。

　　4．統(tǒng)一用A4紙，并裝訂單獨成冊，隨《畢業(yè)設計（論文）說明書》等資料裝入文件袋中。

　　畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告

　　潮流仿真開題報告

　　青 島 大 學

　　畢業(yè)論文(設計)開題報告

　　院 系: 自動化工程學院電氣系 專 業(yè): 電氣工程及其自動化 班 級: 電氣一班 學生姓名: 祝昆指導教師: 馬力

　　1.文獻綜述

　　1.1 電力系統(tǒng)仿真技術的發(fā)展

　　隨著社會對能源需求的增長和發(fā)電技術的進步, 現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展很快, 大容量發(fā)電機組不斷涌現(xiàn), 自動化程度更趨提高, 計算、監(jiān)視及控制問題日益復雜, 這就需要運行人員具有更強的應變能力和更熟練地操作。新的電氣研究也需做各種試驗, 但無論從現(xiàn)有技術上還是從供電的可靠性及設備的安全性考慮, 直接在實際的電力系統(tǒng)及廠礦企業(yè)變電所中進行操作人員的培訓和科學研究, 可能性很小, 因此運行電力系統(tǒng)仿真技術脫離現(xiàn)場對運行人員培訓及電氣研究成了迫切的需要。

　　電力系統(tǒng)仿真技術的研究可追塑到50 年代, 最早的電力系統(tǒng)仿真設備可認為是直流計算臺, 以后出現(xiàn)支流計算臺, 主要用做短路、潮流及穩(wěn)定計算。真正成為實用技術是從60 年代末70 年代初用于電氣培訓。美、日、英等國推出了核電、火電仿真系統(tǒng), 培訓運行人員效果良好, 各國紛紛仿效。1975 年美國編制了第一個全復制型培訓仿真器國家標準。目前國外電廠培訓仿真技術的研制和開發(fā)已日趨成熟。

　　我國清華大學1983 年研制成功了國產(chǎn)200MW 燃煤機組原理型培訓系統(tǒng), 同年又以哈爾濱電廠機組為原理, 研制成功200MW 全復制型培訓系統(tǒng)。目前電力部已作出規(guī)定, 大型火電機組操作人員應經(jīng)過仿真培訓取得合格證方可錄用。部分地區(qū)(如重慶) 的廠礦企業(yè)變電所值班人員也分批參加仿真培訓�，F(xiàn)在國內各大電業(yè)局幾乎都已經(jīng)或準備購置培訓用仿真裝置, 成立仿真培訓中心。

　　電力仿真技術在電力系統(tǒng)中的發(fā)展和應用與電力發(fā)展對仿真的要求、計算機硬件、軟件技術發(fā)展密切相關, 某些電力仿真裝置就象一個縮小的電力系統(tǒng), 凡是與電力相關部門的技術人員, 通過對仿真技術的學習, 了解及參加仿真培訓, 就能迅速地熟悉電力系統(tǒng), 掌握電力運行操作的一些基本方法。

　　電力系統(tǒng)是一個大規(guī)模、時變的復雜系統(tǒng),而且在國民經(jīng)濟中有非常重要的作用,電力系統(tǒng)數(shù)字仿真技術已成為電力系統(tǒng)研究、規(guī)劃和設計的重要手段。因此電力系統(tǒng)仿真軟件的功能特性對于提高研究、設計的效率和可信性有重要作用。隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大和電網(wǎng)電壓等級的不斷升高,電力系統(tǒng)規(guī)劃、運行和控制的復雜性亦日益增加,因此在電力系統(tǒng)的生產(chǎn)和研究中仿真軟件的應用越來越廣泛。

　　1.2 PSASP仿真軟件簡介

　　《電力系統(tǒng)分析綜合程序》（Power System Analysis Software Package，PSASP）是由中國電力科學研究院研發(fā)的電力系統(tǒng)分析程序。主要用于電力系統(tǒng)規(guī)劃設計人員確定經(jīng)濟合理、技術可行的規(guī)劃設計方案；運行調度人員確定系統(tǒng)運行方式、分析系統(tǒng)事故、尋求反事故措施；科研人員研究新設備、新元件投入系統(tǒng)等新問題以及高等院校用于教學和研究。

　　基于電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)庫、固定模型庫以及用戶自定義模型庫的支持，PSASP可進行電力系統(tǒng)（輸電、供電和配電系統(tǒng)）的各種計算分析。包括：

　　穩(wěn)態(tài)分析的潮流計算、網(wǎng)損分析、最優(yōu)潮流和無功優(yōu)化、靜態(tài)安全分析、諧波分析、靜態(tài)等值等；

　　故障分析的短路計算、復雜故障計算以及繼電保護整定計算等；

　　機電暫態(tài)分析的暫態(tài)穩(wěn)定計算、直接法暫態(tài)穩(wěn)定計算、電壓穩(wěn)定計算、小干擾穩(wěn)定計算、動態(tài)等值、馬達起動、控制系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化與協(xié)調以及電磁－機電暫態(tài)分析的次同步諧振計算等。

　　PSASP有著友好、方便的人機界面，如基于圖形的數(shù)據(jù)輸入和圖上操作，自定義模型圖以及圖形、曲線、報表等各種形式輸入。

　　PSASP與Excel、AutoCAD、Matlab等通用的軟件分析工具有著方便的接口，可充分利用這些軟件的資源。

　　PSASP應用程序的共同特點是：

　　1. 可計算大規(guī)模（可達3000個母線或更多）的交直流混合電力系統(tǒng)；

　　2. 有公用的數(shù)據(jù)庫做支持，不必為每一種計算準備其基礎數(shù)據(jù)；

　　3. 有固定模型庫和用戶自定義模型庫作支持；

　　4. 不但有通常的文本方式計算，而且還有單線圖上的操作（修改數(shù)據(jù)、操

　　作開關、增加故障等）計算，其計算結果直接標注在圖上，具有仿真的效果；

　　5. 具有多種形式（圖形、圖示、報表、曲線等）的結果分析輸出；

　　6. 提供了與Excel、AutoCAD、Matlab等常用軟件工具的接口。

　　我校購買的PSASP軟件包主要包括以下功能模塊：潮流計算；暫態(tài)穩(wěn)定計算；短路計算；網(wǎng)損分析計算；小干擾穩(wěn)定分析計算；用戶程序接口。

　　如今已發(fā)展為一個結構科學、使用方便、圖文并茂、高度集成和開放的軟件包,多年來PSASP已為我國一些重大電力工程項目的建設和投入運行作出了重要的貢獻：

　　1. 1974年成功地分析了西北330千伏系統(tǒng)振蕩事故，首次提出了由于水、火

　　機組的調節(jié)速度不匹配而引起系統(tǒng)振蕩的觀點，為以后的系統(tǒng)運行提供了非常寶貴的經(jīng)驗；

　　2. 我國第一條500千伏(東北元錦遼)系統(tǒng)的設計和運行方案研究；

　　3. 三峽電網(wǎng)交直流輸電方案的論證；

　　4. 葛州壩向華東地區(qū)送電的可行性研究；

　　5. 西南-西北、華中-華東等聯(lián)網(wǎng)運行方案研究；

　　6. 廣東-香港聯(lián)網(wǎng)低頻振蕩事故分析；

　　7. 我國第一條直流輸電(葛-上線)系統(tǒng)的設計及投運的研究；

　　8. 大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)方案研究；

　　9. 可控串補的系統(tǒng)研究。

　　PSASP早于1985年獲首屆國家科技進步一等獎，在之后的十幾年中，仍一如既往，不斷創(chuàng)造新的佳績。

　　PSASP廣泛應用于全國各網(wǎng)省、香港地區(qū)的電力規(guī)劃設計、生產(chǎn)調度運行、科學研究、高等院校、大工業(yè)用電企業(yè)、地調和縣調等，超過300多家用戶，成為電力系統(tǒng)設計運行和實驗研究的必備工具，解決了電力系統(tǒng)的大量關鍵技術問題。近年來，國內多所大學和科研單位應用PSASP提供的用戶自定義(UD)和用戶程序接口(UPI)功能做了大量富有成效的科研工作，取得了非�？上驳难芯砍晒�。

　　2.主要研究內容、方法

　　2.1 PSASP的三層機構體系

　　PSASP是一個資源共享，高度集成和開放的大型軟件包，其結構分為三層: 第一層公用數(shù)據(jù)和模型的資源庫

　　其中包括：電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)庫：包含發(fā)電機、負荷、變壓器、交直流線等電網(wǎng)基本元件，提供了各種分析計算的基本數(shù)據(jù)支持�；�礎數(shù)據(jù)分為兩個數(shù)據(jù)庫：基本元件數(shù)據(jù)庫和元件公用參數(shù)數(shù)據(jù)庫，由這兩個庫共同完成電力系統(tǒng)各元件的數(shù)據(jù)描述。每個數(shù)據(jù)庫按元件不同又設置了若干個數(shù)據(jù)表。

　　1、 基本元件數(shù)據(jù)庫

　　該庫主要存放輸電線、變壓器，一次設備(發(fā)電機、負荷、直流、靜補)和二次裝置(調壓器、調速器，PSS等)等系統(tǒng)元件的數(shù)據(jù)。

　　2、 元件公用參數(shù)數(shù)據(jù)庫

　　在基本元件數(shù)據(jù)庫中，其中有些元件，如：發(fā)電機及調節(jié)器(

　　調壓，調速，PSS)存在著不同的記錄中含有相同數(shù)據(jù)的情況。因此，把相同的數(shù)據(jù)抽出來，作為公用參數(shù)庫，為基本元件數(shù)據(jù)庫所共享，這樣可進一步減少數(shù)據(jù)的冗余度。

　　基本元件和公用參數(shù)兩個數(shù)據(jù)庫所包含的數(shù)據(jù)表及其之間的關系如下表所

　　無功補償器等模型，提供了電力系統(tǒng)常用的模型支持。

　　用戶自定義模型庫：由用戶自定義(UD)方式建立的各種元件模型(電源、負荷、各種控制裝置、FACTS元件等)構成，用以擴充PSASP的模型功能支持。 第二層 基于資源庫的應用程序包在電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)庫、固定模型庫以及用戶自定義模型庫的支持下，可進行各種計算分析。其中包括：

　　穩(wěn)態(tài)分析：潮流計算、網(wǎng)損分析、最優(yōu)潮流和無功優(yōu)化、靜態(tài)安全分析、諧波分析、靜態(tài)等值等；

　　故障分析：短路計算、復雜故障計算、繼電保護整定計算等；

　　機電暫態(tài)分析：暫態(tài)穩(wěn)定計算、直接法暫態(tài)穩(wěn)定計算、小干擾穩(wěn)定計算、電壓穩(wěn)定計算、動態(tài)等值、、馬達起動、控制系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化與協(xié)調、電磁-機電暫態(tài)分析的次同步諧振計算等。

　　第三層 計算結果庫和分析工具

　　執(zhí)行各種分析計算后，即生成相應的結果數(shù)據(jù)庫，以便進一步采用不同的手段進行分析。它們的共同點是：

　　1. 保存各種計算的歷史結果；

　　2. 提供各種計算常用的固定報表；

　　3. 具有靈活方便的用戶自制報表；

　　4. 能自動生成的圖示化結果；

　　5. 可在系統(tǒng)單線圖和地理位置接線圖上標注計算結果；

　　6. 能生成各種計算結果的曲線；

　　7. 具有方便實用的結果編輯報表和曲線；

　　8. 提供轉換為Excel，AutoCAD，Matlab的接口。

　　PSASP的應用程序包在公用的數(shù)據(jù)資源(基礎數(shù)據(jù)庫)和模型資源(固定和UD模型庫)的支持下，PSASP提供了一整套電力系統(tǒng)分析程序。按照問題的性質可分為穩(wěn)態(tài)分析、故障分析、機電暫態(tài)分析三類，其中又涉及了線性、非線性、優(yōu)化等分析手段。

　　2.2 PSASP潮流計算的流程和結構

　　PSASP潮流計算的流程和結構如下圖所示：

　　文本方式圖形方式

　　各種計算公共部分

　　說明：

　�、� 虛線以上是各種計算(潮流、暫態(tài)穩(wěn)定、短路等)的公共部分，即基礎數(shù)

　　篇三：數(shù)控加工仿真開題報告參考

　　二、立論依據(jù)

　　鏜、鉆等多工序加工，有效地避免了由于多次安裝造成的定位誤差，能縮短生產(chǎn)周期，提高加工精度。隨著模具制造技術的迅速發(fā)展，對加工中心的加工能力和加工效率提出了更高的要求，因此多軸數(shù)控加工技術得到了空前的發(fā)展。

　　國外數(shù)控機床多軸加工技術發(fā)展現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　(1)高速高精與多軸加工成為數(shù)控機床的主流，納米控制已經(jīng)成為高速高精加工的潮流。多任務和多軸加工數(shù)控機床越來越多地應用到能源、航空航天等行業(yè)，最新的CAD/CAM技術為多軸多任務數(shù)控機床的加工提供了強有力的支持，可以大幅度提高加工效率。

　　(2)最新的機床誤差檢測與補償技術能夠在較短的時間內完成對機床的補償測量，與傳統(tǒng)的激光干涉儀相比，對機床誤差的補償精度能夠提高3～4倍，同時效率得到大幅度提升。刀具技術發(fā)展迅速，眾多刀具的設計涵蓋了整個加工過程，并且新型刀具能夠滿足平穩(wěn)加工以及抗振性能的要求。

　　(3)機床與機器人的集成應用日趨普及，且結構形式多樣化，應用范圍擴大化，運動速度高速化，多傳感器融合技術實用化，控制功能智能化，多機器人協(xié)同普及化。智能化加工與監(jiān)測功能不斷擴充，車間的加工監(jiān)測與管理可實時獲取機床本身的狀態(tài)信息，分析相關數(shù)據(jù)，預測機床的狀態(tài)，提前進行相關的維護，避免事故的發(fā)生，減少機床的故障率，提高機床的利用率。

　　五軸聯(lián)動數(shù)控是數(shù)控技術中難度最大、應用范圍最廣的技術，它集計算機控制、高性能伺服驅動和精密加工技術于一體，應用于復雜曲面的高效、精密、自動化加工。與普通三坐標加工相比，五坐標可使用大直徑的端銑刀加工，使用大的走刀行距，極大提高加工效率，而且加工過程中可對刀具姿態(tài)進行控制，始終保持最佳切削狀態(tài)，從而提高加工效率和質量。國際上把五軸聯(lián)動數(shù)控技術作為一個國家生產(chǎn)設備自動化水平的標志，其中技術比較突出的廠家有美國優(yōu)諾發(fā)工業(yè)有限公司辛辛那提.蘭姆機床公司、瑞士的米克朗公司、DIXI公司、斯特拉格公司、瑞典的SAJO公司、奧地利的WFL公司等。由于五軸聯(lián)動數(shù)控技術特殊的地位以及技術上的復雜性，特別是對于電力、船舶、航空航天、高精密儀器等民用工業(yè)和軍事工業(yè)的重要影響，西方工業(yè)發(fā)達國家一直把五軸數(shù)控系統(tǒng)作為戰(zhàn)略物資實行出口許可證制度，對我國實行禁運。因而，研究五軸數(shù)控加工技術[23-26]對國家科技力量和綜合國力的提高有重要意義。

　　五坐標數(shù)控加工是實現(xiàn)大型與異型復雜零件高效高質量加工的重要手段，在加工螺旋槳葉、葉輪葉片方面具有重要作用和不可替代的優(yōu)勢。在螺旋槳葉、葉輪葉片的五軸數(shù)控加工方面，國內外學者做了大量的工作，取得了豐碩的成果。Geoffrey W Vicker[49]早在70年代就研究了用數(shù)控機床采用球頭刀加工中等尺寸的螺旋槳，他首次提出用計算機輔助計算螺旋槳的表面，螺旋槳各部分曲面和各截面的圖形可在圖形終端上顯示出，而且可以交互修改；劉鴣然[27]把微分幾何中曲線與曲面之間的“切觸”概念應用于流線型復雜曲面的數(shù)控加工，提出用圓柱銑刀和圓錐盤銑刀的外圓在五坐標聯(lián)動中加工三維自由曲面的最佳切觸條件,并據(jù)此開發(fā)出五坐標聯(lián)動球頭刀以及端銑刀加工彎扭葉片型面的數(shù)控軟件；張喜明，韓慶瑤[28]用 2×3 次非均勻有理 B 樣條方法，建立了復雜葉片的數(shù)學模型，推導了其三維點和法矢量矩陣表達式，采用迭代算法計算了葉片有允差控制的五坐標數(shù)控加工刀路軌跡的數(shù)據(jù)；賴喜德[29]提出葉片毛坯三維型面測量、計算機輔助自動余量分布計算、葉片加工定位基準與夾具設計、加工區(qū)域劃分和加工刀具選擇，以及葉片精加工后的型面檢測等技術，還包括葉片計算機仿真加工過程中，有關五軸刀住計算及刀具干涉檢查計算、切削圖形仿真及干涉檢查、機床仿真及碰撞檢查，以及后置處理和加工程序生成等技術。

　　邵錦文[30]為了解

　　決彈用發(fā)動機整體式葉輪的數(shù)控加工編程, 開發(fā)了一個專用的彈用發(fā)動機整體式葉輪CAD /CAM 的應用軟件, 軟件包含葉片CAD造型、葉片刀心軌跡生成、基面的生成、后置處理、自動干涉檢查及轉角自動設置和刀軌圖形顯示等功能。提出了一種新的整體式葉輪加工自動干涉檢查計算方法。輸入葉片設計數(shù)據(jù), 可生成葉片造型的曲面數(shù)據(jù)和數(shù)控加工NC代碼。應用軟件完成了某型號產(chǎn)品壓氣機葉輪的CAD/CAM的工作, 試驗結果驗證了軟件的功能和實用性；霍穎，楊茂奎，陳益林[31]對多抽數(shù)控加工中無干涉刀位軌跡算法進行了較全面和詳細的論述。總結了刀具干涉的類型、干涉的消除算法和刀位優(yōu)化算法,指出了這些算法存在的優(yōu)缺點。在此基礎上 ,還指出了刀具干涉處理和刀位優(yōu)化兩方面研究仍存在的問題；賈健明，楊繼平，薛亮[32]研究了彈用渦輪發(fā)動機軸流式葉輪、離心式葉輪流道數(shù)控加工的自適應編程方法，并討論了和相鄰葉片的干涉問題。經(jīng)過軟件仿真，及數(shù)控機床加工驗證，加工出了合格的葉輪；吳寶海[33]針對自由曲面五坐標端銑加工、側銑加工以及碰撞干涉分析中的關鍵技術,綜述了近年來自由曲面五坐標數(shù)控加工領域刀具軌跡規(guī)劃技術的研究進展和現(xiàn)狀。結合自由曲面數(shù)控加工的工程實用性要求,分析了當前研究中存在的不足,指出目前的研究成果在通用性、穩(wěn)定性和有效性方面尚不能完全滿足工程應用,認為自由曲面五坐標數(shù)控加工刀具軌跡規(guī)劃技術的研究應從三維的角度出發(fā),在更為廣域的刀具影響空間研究刀具同自由曲面之間的幾何嚙合關系,同時需要考慮機床的運動學和動力學特性以實現(xiàn)五坐標機床的高速和高效運行；夏佳君，吳志超[34]通過應用NX軟件的葉輪加工模塊完成整體葉輪加工的自動編程，并基于VERICUT軟件實現(xiàn)了米克朗 UCP710型五軸加工中心銑削整體葉輪的仿真與優(yōu)化，提高了加工質量和效率。

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