内容概要:本文详细介绍了如何使用COMSOL进行金属开口环谐振器(Metallic Split-Ring Resonator, SRR)的二次谐波(SHG)转换效率仿真。主要内容涵盖了几何建模、材料属性设置、边界条件配置、求解器设置以及后处理步骤。文中强调了多个关键点,如使用Drude模型优化金属材料参数、设置合适的非线性极化率、采用频域-时域混合求解器提高精度、确保网格划分足够精细等。此外,还提供了具体的MATLAB和Python代码片段,帮助用户避开常见陷阱并获得准确的仿真结果。 适合人群:从事非线性光学研究、电磁场仿真、超表面设计的研究人员和技术人员。 使用场景及目标:适用于需要精确计算金属开口环谐振器二次谐波转换效率的研究项目。目标是通过合理的参数设置和求解方法,得到高精度的仿真结果,为实验提供理论支持。 其他说明:文中提到的仿真过程中需要注意的具体细节和技巧对于提高仿真准确性至关重要。建议读者仔细阅读并结合实际应用进行调整。
2025-05-21 16:48:25 943KB
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随着现代科技的发展,光学领域的研究不断深入,二次谐波产生(SHG)技术作为光学领域中的一项重要技术,其研究和应用受到了广泛的关注。COMSOL是一款强大的多物理场仿真软件,能够模拟和分析复杂系统中的物理现象,包括电磁场、流体动力学、声学以及结构力学等领域。在复现物理评论快报(Physical Review Letters, PRL)上发表的关于二次谐波产生的研究成果过程中,研究人员利用COMSOL软件进行复现实验,这不仅验证了理论的正确性,也展示了数值仿真在科学研究中的重要作用。 二次谐波产生的原理基于非线性光学效应,是指频率为ω的入射光通过非线性介质后,产生频率为2ω的新光波。这一效应在激光技术、光谱学、光学调制以及成像技术等领域有广泛的应用。通过COMSOL进行数值模拟,研究人员可以详细分析二次谐波产生的物理过程、预测实验结果,并对实验条件进行优化,从而指导实际实验。 在科学研究与技术的应用方面,复现二次谐波产生技术具有重要的价值。它不仅能够帮助科学家们深入理解非线性光学的基本原理,还能够推动相关技术的创新。通过在科学研究与技术中的应用,二次谐波产生的技术可以被应用于新一代的光学设备和仪器,从而提高光学系统的性能。 COMSOL软件中的多物理场仿真功能为复现二次谐波产生的研究提供了强大的支持。在进行仿真模拟时,研究者可以设置不同的物理参数和条件,例如光波的频率、功率、入射角度以及非线性介质的材料特性等。通过模拟,研究者可以直观地观察到二次谐波产生的过程,分析其效率和影响因素,这对于实际实验的设计和优化至关重要。 技术分析和理论模拟是复现二次谐波产生过程中的重要步骤。通过理论分析可以构建起物理模型,并通过COMSOL软件进行数值模拟,从而得到二次谐波产生的分布特性。仿真结果不仅可以验证理论分析的正确性,还可以在实验之前对潜在的问题进行预测,避免不必要的实验失败和资源浪费。 在实际的实验操作中,研究人员通常需要对实验参数进行精细的调整,以确保实验结果的准确性。复现二次谐波产生的实验过程需要考虑非线性材料的非线性系数、介质的相位匹配条件、光束的聚焦以及光束质量等因素。COMSOL模拟可以提供理论依据,指导研究人员在实验中如何更有效地控制这些因素。 此外,COMSOL软件还具有强大的后处理功能,可以通过图表、动画等形式直观地展示仿真结果,这为研究人员理解复杂物理过程提供了极大的便利。例如,可以通过后处理功能绘制出二次谐波在空间中的分布图,分析其强度与入射光强的关系,以及与非线性介质的几何结构的关系等。 通过COMSOL软件复现PRL上发表的二次谐波产生研究,不仅可以加深对非线性光学效应的理解,还能够促进光学技术的发展,推动科学研究与技术应用的进步。这一过程展示了数值仿真在现代科学研究中的重要性,以及其在预测、分析和指导实验方面所发挥的关键作用。
2025-05-21 16:44:52 1.17MB 柔性数组
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内容概要:本文详细介绍了永磁同步电机(PMSM)在运行过程中产生的电流谐波问题及其解决方案。首先分析了PMSM产生谐波的原因,特别是5次和7次电流谐波的影响。接着,利用Simulink建立了PMSM的仿真模型,重点研究了逆变器非线性对电流谐波的影响。文中提出了谐波注入补偿方法,并通过特定频率的谐波电压注入来补偿电流谐波。此外,还介绍了一种基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的5次、7次电流谐波抑制策略。通过仿真结果表明,该方法能有效减少电流谐波含量,提升电机性能和电网质量。 适合人群:从事电力电子系统研究的技术人员、高校师生以及对永磁同步电机谐波抑制感兴趣的科研工作者。 使用场景及目标:适用于需要理解和解决永磁同步电机电流谐波问题的研究项目和技术开发。目标是通过仿真验证谐波抑制方法的有效性,进而优化电机性能和电网质量。 其他说明:文章提供了详细的仿真步骤和结果分析,有助于读者深入了解谐波抑制的具体实施过程。同时,附带的相关参考文献也为进一步研究提供了理论支持。
2025-05-20 16:36:13 584KB 电力电子 Simulink SVPWM PMSM
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从外部导入数据进行THD分析matlab 一、导入外部数据到 MATLAB 工作空间 在进行THD分析之前,首先需要将外部数据导入到 MATLAB 工作空间中。在这个示例中,我们使用CSV文件作为外部数据源。双击第一列可以更改变量名显示已导入的数据。这一步骤对于后续的数据分析至关重要。 二、SIMULINK 模型建立 在导入数据后,下一步骤是建立 SIMULINK 模型。我们可以打开 SIMULINK,新建一个仿真模型。在这里,我们可以使用 SIMULINK-SINKS 拖取一个示波器 SCOPE出来。然后,我们可以到 SIMSCAPE-POWERSYSYTEM-SPECIALIZED TECHNOLOGY-FUNDAMENTAL BLOCKS 拖取 POWERGUI出来。这样,我们就可以建立一个基本的仿真模型。 三、数据导入到 MATLAB 工作空间 在 SIMULINK 模型中,我们可以将 SCOPE 里面的时间变量和采样点值物理值变量导入到 MATLAB 工作空间中。为此,我们可以运行 SIMULINK 模型,这样我们就可以在工作空间中看到这些变量。这一步骤对于后续的数据分析非常重要。 四、数据连接到 GUI 的分析界面 在将数据导入到 MATLAB 工作空间后,我们可以将这些数据用命令行赋值给示波器变量。这样,我们就可以将这些信号连接到了 GUI 的分析界面。在这里,我们可以使用命令行 power_fftscope 或者打开 GUI 中的 FFT 进行 THD 分析。 五、THD 分析 在 GUI 的分析界面中,我们可以看到 MAG 指各次谐波幅值占基波幅值的百分数。在这个示例中,我们可以看到 4Khz 高频分量居多,之后进行滤波操作即可。同时,我们也可以使用 THD 公式计算 THD 值。 六、THD 公式计算 THD(Total Harmonic Distortion,总谐波畸变)是衡量信号中谐波畸变程度的指标。THD 的计算公式如下: THD = √(Σ(Ai^2))/A1 其中,Ai 是每个谐波的幅值,A1 是基波幅值。这个公式可以用于计算信号中的 THD 值。 从外部导入数据进行 THD 分析 matlab 需要经过以下步骤:导入外部数据到 MATLAB 工作空间,建立 SIMULINK 模型,数据导入到 MATLAB 工作空间,数据连接到 GUI 的分析界面,THD 分析和 THD 公式计算。这些步骤对于进行 THD 分析非常重要。
2025-05-11 16:06:50 751KB matlab 谐波分析
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STM32全桥逆变电路原理图:IR2110驱动IRF540N MOS,最大50V直流输入,高交流利用率,谐波低于0.6%,SPWM波形学习好选择,STM32全桥逆变电路原理图:IR2110驱动IRF540N半桥设计,高效率SPWM波形,低谐波干扰立创电路设计分享,stm32全桥逆变电路 采用2个ir2110驱动半桥 mos采用irf540n 最大输入直流50v 输出交流利用率高 谐波0.6% 立创原理图 有stm32系列 想学习spwm波形的原理以及相关代码这个是个不错的选择,网上现成代码少,整理不易 ,stm32;全桥逆变电路;ir2110驱动;irf540n MOS;最大输入直流50v;输出交流利用率高;谐波0.6%;立创原理图;spwm波形原理及相关代码。,基于STM32的全桥逆变电路:IR2110驱动的SPWM波形原理与实践
2025-04-29 20:27:51 11.29MB
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在”ADS使用记录之基于低通滤波匹配的超宽带功率放大器设计“的基础上使用RFPro对版图进行分析。 下载前阅读:https://blog.csdn.net/weixin_44584198/article/details/139068412
2025-04-27 10:31:54 9.87MB
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在电子工程领域,谐波控制是一项关键的技术,特别是在功率放大器设计中,如F类功放。F类功放是一种高效能的音频功率放大器设计,它通过优化开关模式电源的开关时间来实现高效率,同时保持良好的音频性能。本文将深入探讨谐波控制电路在F类功放中的应用及其重要性。 谐波是电流或电压在基波频率之外的非整数倍频成分,它们通常由非线性负载产生。谐波的存在会降低电力系统的效率,增加设备损耗,甚至可能引起系统不稳定。因此,谐波控制是必要的,尤其是在电力电子系统中,如F类功放,其工作原理本身就涉及到高频开关操作,容易产生谐波。 "新建文件夹"中的内容似乎涉及到构建谐波控制网络,以减少输出端的二次和三次谐波。这种网络通常由LC滤波器、电阻器和其他无源元件组成,其目的是对谐波进行过滤,确保输出信号尽可能接近正弦波形。二次谐波和三次谐波是最常见的谐波成分,因为它们由非线性器件的特性产生,例如半导体开关。 为了实现谐波控制,我们需要先进行基波的阻抗匹配。阻抗匹配是为了确保电源和负载之间能有效地传输能量,减少反射和功率损失。在谐波控制网络中,这意味着要设计一个电路,使基波电压和电流在通过谐波网络后仍能保持良好的相位关系,从而保证系统的稳定性和效率。 接下来,将谐波抑制网络添加到负载牵引和源牵引的输出端是一个关键步骤。负载牵引指的是调整负载以适应电源,而源牵引则是调整电源以适应负载。在谐波控制电路中,这一步骤旨在确保无论负载如何变化,谐波网络都能有效地抑制谐波。 在有谐波网络的情况下进行负载牵引和源牵引测试,是为了验证网络在实际工作条件下的性能。这包括分析不同负载条件下的谐波含量,以及谐波网络是否能够有效地降低这些谐波,以满足相关的谐波标准,如IEC 61000-3-2。 谐波控制电路在F类功放中的应用涉及到复杂的设计和优化过程,包括构建谐波网络、进行基波阻抗匹配以及在各种负载条件下测试谐波抑制效果。这一过程对于确保功率放大器的高效运行、减少对电网的谐波污染以及保护下游设备至关重要。通过细致的工程设计和测试,我们可以实现高效且谐波含量低的F类功放系统。
2025-04-25 17:36:46 4.99MB
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有源滤波器(APF)的工作原理与指令电流检测及补偿电流生成 通过谐波检测与控制,实现指定次数谐波的消除,采用ipiq法、pq法等多种检测手段及重复、无差、PI滞环、三角等控制方式。,有源滤波器(APF)主要由两大部分构成:指令电流检测部分和补偿电流生成部分。 主要工作原理是检测补偿点处电压和电流,通过谐波检测手段,将负载电流分为谐波电流和基波电流,然后将谐波电流反极性作为补偿电流生成部分的控制指令电流,以抵消电路中的谐波成分。 通过控制,APF还可以消除指定次数的谐波。 谐波检测ipiq法,pq法! 控制:重复 无差 PI 滞环 三角! 任意组合~ ,有源滤波器(APF);构成部分:指令电流检测、补偿电流生成;工作原理:谐波检测、反极性控制、消除谐波;关键技术:谐波检测IPIQ法/PQ法;控制方法:重复控制、无差控制、PI控制、滞环控制、三角控制。,有源滤波器(APF)构成与工作原理简介
2025-04-23 09:53:58 110KB
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内容概要:本文详细介绍了100A有源电力滤波器(APF)在MATLAB V2011中的仿真实现,涵盖全阶补偿和选阶补偿两种模式。主要内容包括基于LCL滤波器的I型三电平拓扑仿真模型的构建,三相四线制系统的软件锁相环实现,谐波指令的软件提取方法,以及重复控制算法和SPWM调制策略的应用。此外,还探讨了直流电压和中点电位的稳定控制方法。通过这些技术手段,最终实现了对谐波的有效补偿,显著降低了总谐波失真(THD)。 适合人群:从事电力系统研究和技术开发的专业人士,尤其是对有源电力滤波器及其仿真感兴趣的工程师和研究人员。 使用场景及目标:适用于需要解决电力系统中谐波污染问题的实际工程项目。主要目标是提高电能质量,降低谐波失真,优化APF的工作效率。同时,也为进一步的研究提供了一个完整的仿真平台。 其他说明:文中提供的代码片段和理论分析有助于理解和实现APF的关键技术和算法。建议读者在实践中结合具体应用场景进行参数调整和优化。
2025-04-19 10:25:44 108KB
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MATLAB环境下一种基于稀疏最大谐波噪声比的解卷积机械振动信号处理方法。 算法运行环境为MATLAB r2018a,实现基于稀疏最大谐波噪声比解卷积的机械振动信号处理方法,提供两个振动信号处理的例子。 算法可迁移至金融时间序列,地震 微震信号,机械振动信号,声发射信号,电压 电流信号,语音信号,声信号,生理信号(ECG,EEG,EMG)等信号。 压缩包=程序+数据+参考。 MATLAB环境下实现的基于稀疏最大谐波噪声比(Sparse Maximum Harmonic-to-Noise Ratio, SMHNR)的解卷积机械振动信号处理方法,是一种先进的信号处理技术。该方法能够在MATLAB r2018a这一特定的算法运行环境中应用,其主要作用是对机械振动信号进行高效处理。SMHNR解卷积算法通过识别和分离信号中的谐波成分,从而有效去除噪声,提高信号的清晰度。 该技术的核心在于稀疏表示,这使得算法能够以非常少的数据点表示复杂的信号。稀疏技术的应用能够使信号处理在不牺牲信号重要特征的前提下,有效减少数据量。同时,最大谐波噪声比的计算则是基于信号的谐波成分与噪声比值的最大化,这种方法能够保证从信号中提取出最重要的成分,而抑制那些噪声带来的干扰。 机械振动信号处理是该方法的一个主要应用场景。机械系统在运行过程中会产生各种振动信号,这些信号包含了丰富的系统状态信息。通过对振动信号的分析,可以识别出设备的磨损、故障和性能下降等问题。因此,该算法能够对机械系统的健康状况进行实时监测,有助于提前发现潜在的问题,并采取相应的维护措施。 除了机械振动信号之外,该算法还可以应用到金融时间序列分析、地震和微震信号的处理、声发射信号分析、电压和电流信号的监测、语音信号的处理等多个领域。这些应用表明,SMHNR解卷积技术具有广泛的适用性和强大的通用性。 为了更好地理解和应用这一技术,开发者在压缩包中提供了包括程序代码、处理数据和相关参考文献在内的完整资源。这些资源的提供,能够帮助研究人员和工程师快速上手,实现算法的复现和进一步的开发。 在实现上,该方法提供了两个具体的振动信号处理例子,这些例子不仅展示了算法的应用过程,同时也验证了其处理效果。通过实例演示,用户可以更加直观地了解算法的性能,并根据实际需要对算法进行调整和优化。 基于稀疏最大谐波噪声比的解卷积机械振动信号处理方法,因其在噪声去除和信号提取方面的优势,为机械振动分析和其他信号处理领域提供了一种有效的解决方案。而MATLAB环境下的实现,更是为信号处理领域提供了强大的工具支持。
2025-04-15 22:07:23 243KB safari
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