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无线网络仿真软件使用

无线网络仿真软件使用
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——one

1. 软件安装准备说明

(1)安装平台:window 8

(2)所需软件:one_1.5.1.zip(windows版),jdk-8u20-windows-x64.exe(jdk1.8),ActivePerl(windows平台perl解释器),Graphviz(用于将程序生成的数据绘图,程序会生成与graphviz兼容的文件)。

2. 软件安装

(1)安装JDK,双击jdk-8u20-windows-x64.exe文件,一直选择默认安装即可。注意选择一个合适的安装路径即可。

(2)为JDK配置环境变量。控制面板—>系统与安全—>系统—>高级系统设置—>环境变量中新建一个JA V A_BIN用户变量,如图1所示。然后在系统变量中找到path 变量,把JA V A_BIN添加到path中,并在后面加上“;(注意是英文输入法下的)”,添加完成如图2所示。点击确定即可。

图 1

图 2

(3)测试JDK安装成功,打开DOS命令窗口,输入javac,如果在窗口中能够出来一些提示,如图4所示,就说明环境变量注册成功。如果提示命令不存在,如图3所示,则表示注册不成功。

图 3

图 4

3. 程序的运行

(1)编译源代码。我的one程序文件夹的路径为E:\one_1.5.1,在DOS窗口中用cd命令进入one_1.5.1所在的目录,如图5所示。

图 5

(2)输入命令编译程序,命令为compile.bat,如图6所示。

图 6

(3)执行程序。输入命令执行程序,命令为one.bat,如图7所示。将会出现程序图形界面,如图8所示。此时程序运行成功,并且运行成功地是默认程序。

图7

图8

4. One的进一步学习

首先,从整体上把握ONE的基本框架,如图1-9所示。从图上可以看出,在ONE 中,一个模拟环境包含节点的移动模拟,路由模拟,可视化的界面以及消息报告模块。移动模型可以通过整合的移动模块产生,也可以通过外部的接口人工导入,模拟产生的消息事件可以导出到报告模块做进一步分析。

节点移动行为通过movement models实现,软件已经整合了六种移动模型。当然也可以自定义自己的移动模型,定义的方法有两种,一种方法通过外部收集的trace集进行导入,trace集有严格的数据格式(比如节点位置(GPS),buffer size,速度等)。另外一种方法通过一个外部模块接口实现。路由功能通过routing modular实现,同样,ONE已经定义了六种路由模型,这六种路由模型皆为active routing,为了与外部的其他DTN路由模拟器的路由模型(如dtnsim)交互,或是方便自定义自己的路由算法,ONE 特意设定了一个passive routing接口,如此,方便了ONE路由模型的扩展。路由模块主要负责消息的传送,包括消息的copy,relay,receive,abort等事件。消息事件的产生则由event generator负责。模拟的结果作为输出事件通过simulation engine输入到report modular中做进一步分析处理,处理结果再进一步被外部的post-processing tools 处理,产生关于本次模拟的统计信息,这些信息可以通过作图工具(如Graphviz和

gnuplot)直观地显示出来。另外,GUI可以显示出整个模拟的场景和节点的状态信息,

如:位置,相遇时间,信息携带者,信息传送的量等。

各个模块详细记录了当前操作的状态,模块之间通过bus进行通信,共享各模块相互操作的结果。如节点移动模块可以根据路由模块的状态改变它的移动行为,反过来,路由模块可以基于节点移动模块中的相遇时间调整通信的参数。

图 5

4.1 Software architecture

首先,软件各个模块的package,以及它们之间的交互显示如图10所示。

图 6

每个模块分别对应上面的体系结构,其实现都是继承至一个基类,然后进行自身模块的扩展,core package实现了DTN主机以及它们之间的连接关系;gui package实现和GUI相关的类,playfield package是它的一个子类,负责整个界面的中央部分,ui实现了与用户交互的接口类和基于文本的console 接口(传说中的黑框,ONE中也作为模拟界面,名为patch)。routing实现路由功能,movement实现节点的移动行为,将routing和movement模块产生的结果导入到report package中进行处理,最后,test package 没有直接和核心模块相连,它主要包含系统测试的相关类,以此来检验模拟的结果是否达到真实的场景需求。

4.2 Movement models

如图11所示,节点的移动实现都是继承自MovementModel,软件实现了六种基本的移动模型,每种模型的运作机理详见,ExternalMovement模块可以对导入的trace进行操作,trace数据的移动模型一般是基于map的,其数据格式是WKT,换句话说,只有WKT格式,ONE才能识别,有一个工具可以将获取的trace数据格式转化成WKT 进行模拟,即一个GIS的开源项目OpenJUMP。

图7

4.3 Routing models

同样,各路由模块的实现也是继承自MessageRouter,主要实现了六种active routing, First Contact , Direct Delivery, Spray and Wait (normal and binary), Epidemic, PRoPHET and MaxProp and within reference。PassiveRouter模块定义了加载其他路由协议的接口。

图8

4.4 Mobility Model

从大的方面,可以分为三种:

1)随机移动;

2)基于Map的随机移动;

3)基于用户行为的移动

进一步细分:

1)Random Walk(RW)

2)Random Waypoint(RWP)

3)Random Map-Based Movement (MBM)

4)Shortest Path Map-Based Movement (SPMBM)

5)Routed Map-Based Movement (RMBM).

6)Working Day Movement Model(WDM)

所有的移动模型都封装成一个类,继承于MovementModel,提供节点选择新路径的接口,SimMap类中描述了Map数据,DijkstraPathFinder类可以使用这些数据来找到一条最短路径,PointOfInterest类可以从Map数据中选择合理的POI数据点。模型见初识the ONE。下面分别描述几种模型。

(1)RW:节点从当前位置随机选择一个方向和速度移动到一个新的位置,方向和速度从一个预先定义的范围里面选择,如:[speedmin, speedmax],[0,2 π].通过一个固定的时间间隔t或固定的距离d之后,节点的方向和速度在重新计算。如图13所示。

图9

(2)RWP:该模型类似RW,只不过节点在选择下一个方向和速度时有一段自定义的暂停时间(Pause time),节点需要在这个节点待一段时间,如图14所示。

图10

(3)MBM:依托于Map数据,选择一个节点随机地放置在map area,使其在该路段上行驶,直到到达一个路段终点,然后选择返回或结束,如果节点到达一个十字路口,再随机选择一个方向行驶,如果达到预先配置的距离或时间,停止一段时间,在继续行驶,如果达到目的地,则停止行驶。

(4)SPMBM:该模型为MBM的升级版,节点从map数据中通过Dijkstra算法找出一条最短的路径,然后沿着这条路径进行行驶。

(5)RBMB:该模型适用于一些有着预定义的路径的节点,如Bus,train等节点。其包含了一条路径中所有可能遇到的stop和在stop停止的时间间隔。

(6)WDM:该模型考虑了用户的行为,包括用户可能sleeping at home, working at office, 以及going out with friends in the evening等活动。此外,WDM中引入社交关系和社区(community)的概念。

4.5 Routing Model:

ONE实现了六种路由协议,涵盖了DTN路由协议的所有类型,包括single-copy,n-copy,unlimited-copy以及基于估计的协议。

1)Direct Delivery (DD),

2)First Contact (FC)

3)Spray-and-Wait,

4)PRoPHET

5)Max-Prop, and

6)Epidemic.

所有的路由协议都封装成一个类,继承于MessageRouter类,该类有两个兄弟类,ActiveRouter和PassiveRouter类,所有实现的六种路由协议皆继承自ActiveRouter类,而PassiveRouter类提供用户自定义的路由协议类的上层接口。

(1)DD:是一种single-copy的路由协议,只有当携带信息的节点遇到目的节点的时候,才进行数据转发。

(2)FC:也是一种single-copy的路由协议,携带信息的节点只要遇到一个节点,就进行转发,直到到达目的节点。

这两种方法保证了整个网络中只有一个信息的copy,只要信息转发成功,就将原信息删除,是简单的store-and-forward.虽然节省了网络带宽,但不能提高网络中信息的传送率。

(3)Epidemic:是一种n-copy的路由协议,泛洪式的信息传播方式,携带信息的节点将自己所有的信息进行泛洪,直到到达目的节点,或TTL时间到进行删除。

(4)Spray-and-Wait:和Epidemic比较相像,只不过限制信息copy的数量。

这两种方法虽然能提高网络中信息的传送率,但大量消耗网络的资源,如网络带宽和节点的存储能力。所以,为了权衡上面几种协议之间的利弊,提出了下面基于估计的两种协议。基于估计的协议的本质的原理是:通过节点之间维护着一张和其他节点相遇的表,通过概率模型计算,如果两个节点相遇,那么根据他们估计的相遇概率,可以估计它们下次再次相遇的概率,选择相遇概率大的节点进行转发。

(5)PRoPHET:该协议模型选择和目的节点相遇概率大的节点进行转发。

(6)Max-Prop:该协议进一步优化,使用相遇概率通过Dijskra算出从一个节点到目的节点的最短路径,选择在最短路径上的节点进行转发。

5. 案例演示

5.1 案例要求:

模拟无线网络:100个节点,每个节点随机移动,速度1~2 m/s;节点的无线通信设备的覆盖半径10m,传输速率1Mb/s;网络区域:长5000m,宽5000 m;仿真时间:10000s。

5.2 修改参数

(1)如图15所示,设置节点数为100个节点。如图16所示为前3组中每一组的节点个数;如图17所示为第4组节点个数;如图18所示为第5组节点个数;如图19所示为第6组节点个数。六组节点个数相加一共是100个。

图15

图16

图17

图18

图19

(2)如图20所示,设置每个节点移动速度为1~2 m/s。

图20

(3)如图21所示,设置每个节点的无线通信设备的覆盖半径10m,传输速率1Mb/s。

图21

(4)如图22所示,设置网络区域:长5000m,宽5000 m。

图22

(5)如图23所示,设置仿真时间:10000s。

图23

(6)配置完成之后在DOS窗口中运行程序,显示结果如图24所示。放大图片如图25所示。

图24

(7)运行结束后如图26所示。

图26

电磁场仿真软件简介

电磁场仿真软件简介 随着电磁场和微波电路领域数值计算方法的发展,在最近几年出现了大量的电磁场和微波电路仿真软件。在这些软件中,多数软件都属于准3维或称为2.5维电磁仿真软件。例如,Agilent公司的ADS(Advanced Design System)、AWR公司的Microwave Office、Ansoft公司的Esemble、Serenade和CST公司的CST Design Studio等。目前,真正意义上的三维电磁场仿真软件只有Ansoft公司的HFSS、CST公司的Mafia、CST Microwave Studio、Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE。从理论上讲,这些软件都能仿真任意三维结构的电磁性能。其中,HFSS(HFSS是英文高频结构仿真器(High Frequency Structure Simulator)的缩写)是一种最早出现在商业市场的电磁场三维仿真软件。因此,这一软件在全世界有比较大的用户群体。由于HFSS进入中国市场较早,所以目前国内的电磁场仿真方面HFSS的使用者众多,特别是在各大通信技术研究单位、公司、高校非常普及。 德国CST公司的MicroWave Studio(微波工作室)是最近几年该公司在Mafia软件基础上推出的三维高频电磁场仿真软件。它吸收了Mafia软件计算速度快的优点,同时又对软件的人机界面和前、后处理做了根本性的改变。就目前发行的版本而言,CST 的MWS的前后处理界面及操作界面比HFSS好。Ansoft也意识到了自己的缺点,在刚刚推出的新版本HFSS(定名为Ansoft HFSS V9.0)中,人机界面及操作都得到了极大的改善。在这方面完全可以和CST媲美。在性能方面,两个软件各有所长。在速度和计算的精度方面CST和ANSOFT成绩相差不多。值得注意的是,MWS采用的理论基础是FIT(有限积分技术)。与FDTD(时域有限差分法)类似,它是直接从Maxwell 方程导出解。因此,MWS可以计算时域解。对于诸如滤波器,耦合器等主要关心带内参数的问题设计就非常适合;而HFSS采用的理论基础是有限元方法(FEM),这是一种微分方程法,其解是频域的。所以,HFSS如果想获得频域的解,它必须通过频域转换到时域。由于,HFSS是用的是微分方法,所以它对复杂结构的计算具有一定的优势。 另外,在高频微波波段的电磁场仿真方面也应当提及另一个软件:ANSYS 。ANSYS是一个基于有限元法(FEM)的多功能软件。该软件可以计算工程力学、材料力学、热力学和电磁场等方面的问题。它也可以用于高频电磁场分析(应用例如:微波辐射和散射分析、电磁兼容、电磁场干扰仿真等)。其功能与HFSS和CST MWS类似。但由于该软件在建模和网格划分过程中需要对该软件的使用规则有详细的了解,因此,对一般的工程技术人员来讲使用该软件有一定困难。对于高频微波波段通信、天线、器件封装、电磁干扰及光电子设计中涉及的任意形状三维电磁场仿真方面不如HFSS更专业、更理想。实际上,ANSYS软件的优势并不在电磁场仿真方面,而是结构静力/动力分析、热分析以及流体动力学等。但是,就其电磁场部分而言,它也能对任意三维结构的电磁特性进行仿真。 虽然,Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE也可以仿真三维结构。

Proteus仿真软件使用方法

实验八 Proteus仿真软件使用方法 1.实验目的: (1)了解Proteus仿真软件的使用方法。 (2)了解51单片机编程器Keil与Proteus仿真软件的联用方法。 2.实验要求: 通过讲授与操作练习,学会正确使用Proteus仿真软件及Keil编程及其联合调试。 3.实验内容: (1)Proteus 仿真软件介绍 Proteus 软件就是由英国LabCenter Electronics 公司开发的EDA工具软件,由ISIS与ARES两个软件构成,其中ISIS就是一款便捷的电子系统仿真平台软件,ARES就是一款高级的布线编辑软件。它集成了高级原理布线图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计。 通过Proteus ISIS软件的VSM(虚拟仿真技术), 用户可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路,以及基于微控制器的系统连同所有外围接口电子元器件一起仿真。 图8-1就是Proteus ISIS的编辑窗口: 图8-1 ISIS的编辑界面 图中最顶端一栏就是“标题栏”,其下的“File View Edit ……”就是“菜单栏”,再下面的一栏就是“命令工具栏”,最左边的一栏就是“模式选择工具栏”;左上角的小方框就是“预览窗口”,其下的长方框就是“对象选择窗口”,其右侧的大方框就是“原理图编辑窗口”。 选择左侧“模式选择工具栏”中的图标,并选择“对象选择窗口”中的P按钮,就会出现如图8-2的元器件选择界面:

图8-2 元器件库选择界面 在元器件列表框中点击您需要的器件类型(例如:电阻-Resistors,单片机芯片-MicroprocessorICs, LED-Optoelectronics)或在左上角的关键字(Keywords)框中输入您需要的器件名称的关键字(如:信号源 - Clock, 运放 - CA3140等),就会在图8-2中间的大空白框列出您所需的一系列相关的元件。此时,您可用鼠标选中您要的元件,则图8-2右上角的预览框会显示您所要元件的示意图,若就就是您要的元器件,则点击OK按钮,该元器件的名称就会列入位于图8-1左侧的“对象选择窗口”中(参见图1左侧下方框)。 所需元器件选择好后,在“对象选择窗口”选择某器件,就可以将它放到图8-1中的“原理图编辑窗口”中(若器件的方向不合适,您可以利用图1左下角的旋转按钮来改变它)。将所要的元器件都选好后,将它们安放到合适的位置,就可以用连接线把电路连接好,结果存盘(请按规定的目录存盘,并记住其路径/目录/文件名[学号-实验序号])。 (2)51单片机编程器– Keil V3的使用 Keil编程器可用于MCS-51单片机软件编程与调试,它的工作界面如图8-3所示: Keil编程器就是Keil Software Inc/Keil Electronic GmbH 开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台,可以完成从工程(Project)的建立与管理、程序的编译与连接、目标代码的形成、软件仿真等一套完整的软件开发流程。它与Proteus挂接,可以进行单片机应用系统的硬件仿真。 汇编语言编程方法: ①打开“File”菜单→选择新建“New、、、”→在弹出的文本框(Text1)中编写所需的汇编语言程序→程序写好后,保存(从 As、、→选择某目录,文件名、ASM, 存盘); ②打开“Project”菜单→选择新建工程“New Project、、、”→在弹出的窗口填写:工程名→保存(文件名的后缀就是、uv2 。此时图8-3的工程窗口中将建立Target1及Source Group 1) ; ③打开“Project”菜单→选择Components,Environment,Books、、、→在弹出的窗口的Project Components 点击“Add Files”→加入所写的汇编文件(选中该文件,Add);

基于opnet移动无线网络的仿真

基于opnet移动无线网络的仿真 设计任务: 1.熟练操作和运用opnet软件 2.理解和掌握无线网络的工作原理 3.理解和掌握网络仿真的原理、步骤、内容和方法 4.运用opnet软件对无线网络进行仿真 要求: 1.熟练操作和运用opnet软件 2.查阅大量资料文献:明确网络仿真的原理、步骤、内容和方法 3.认真做好学习笔记,按时完成设计

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电力系统软件介绍

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电力系统仿真软件介绍讲解学习

电力系统仿真软件 电力系统仿真软件简介 一、PSAPAC 简介: 由美国EPRI开发,是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。 功能:DYNRED(Dynamic Reduction Program):网络化简与系统的动态等值,保留需要的节点。 LOADSYN(Load Synthesis Program):模拟静态负荷模型和动态负荷模型。 IPFLOW(Interactive Power Flow Program):采用快速分解法和牛顿-拉夫逊法相结合的潮流分析方法,由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。TLIM(Transfer Limit Program):快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。 DIRECT:直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷,并且提供了计算稳定裕度的方法,增强了时域仿真的能力。 LTSP(Long Term Stability Program):LTSP是时域仿真程序,用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。为了保证仿真的精确性,提供了详细的模型和方法。 VSTAB(Voltage Stability Program):该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性,给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。为了估计电压不稳定状态,使用了一种增强的潮流程序,提供了一种接近不稳定的模式分析方法。 ETMSP(Extended Transient midterm Stability Program):EPRI为分析大型电力系统暂态和中期稳定性而开发的一种时域仿真程序。为了满足大型电力系统的仿真,程序采用了稀疏技术,解网络方程时为得到最合适的排序采用了网络拓扑关系并采用了显式积分和隐式积分等数值积分法。 SSSP(Small-signal Stability Program):该程序有助于局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析,由多区域小信号稳定程序(MASS)及大型系统特征值分析程序(PEALS)两个子程序组成。MASS程序采用了QR变换法计算矩阵的所有特征值,由于系统的所有模式都计算,它对控制的设计和协调是理想的工具;PEALS使用了两种技术:AESOPS算法和改进Arnoldi方法,这两种算法高效、可靠,而且在满足大型复杂电力系统的小信号稳定性分析的要求上互为补充。 二、EMTP/ATP 简介: EMTP是加拿大H.W.Dommel教授首创的电磁暂态分析软件,它具有分析功能多、元件模型全和运算结果精确等优点,对于电网的稳态和暂态都可做仿真分析,它的典型应用是预测电力系统在某个扰动(如开关投切或故障)之后感兴趣的变量随时间变化的规律,将EMTP的稳态分析和暂态分析相结合,可以作为电力系统谐波分析的有力工具。 ATP(The alternative Transients Program)是EMTP的免费独立版本,是目前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用的一个版本, 它可以模拟复杂网络和任意结构的控制系统,数学模型广泛,除用于暂态计算,还有许多其它重要的特性。ATP程序正式诞生于1984年,由

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图2 元器件库选择界面 在元器件列表框中点击你需要的器件类型(例如:电阻-Resistors,单片机芯片-MicroprocessorICs, LED-Optoelectronics)或在左上角的关键字(Keywords)框中输入你需要的器件名称的关键字(如:信号源 - Clock, 运放 - CA3140等),就会在图2中间的大空白框列出你所需的一系列相关的元件。此时,你可用鼠标选中你要的元件,则图2右上角的预览框会显示你所要元件的示意图,若就是你要的元器件,则点击OK按钮,该元器件的名称就会列入位于图1左侧的“对象选择窗口”中(参见图1左侧下方框)。 所需元器件选择好后,在“对象选择窗口”选择某器件,就可以将它放到图1中的“原理图编辑窗口”中(若器件的方向不合适,你可以利用图1左下角的旋转按钮来改变它)。将所要的元器件都选好后,将它们安放到合适的位置,就可以用连接线把电路连接好,结果存盘(请按规定的目录存盘,并记住其路径/目录/文件名[学号-实验序号])。 (2)51单片机编程器– Keil V3的使用 Keil编程器可用于MCS-51单片机软件编程与调试,它的工作界面如图3所示: Keil编程器是Keil Software Inc/Keil Electronic GmbH 开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台,可以完成从工程(Project)的建立和管理、程序的编译和连接、目标代码的形成、软件仿真等一套完整的软件开发流程。它与Proteus挂接,可以进行单片机应用系统的硬件仿真。 汇编语言编程方法: ①打开“File”菜单→选择新建“New...”→在弹出的文本框(Text1)中编写所需的汇编语言程序→程序写好后,保存(从File→Save As..→选择某目录,文件名.ASM, 存盘); ②打开“Project”菜单→选择新建工程“New Project...”→在弹出的窗口填写:工程名→保存(文件名的后缀是 .uv2 。此时图3的工程窗口中将建立Target1

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无线网络的模拟

NS2对WiFi的支持 [1] 无线网络概述 目前无线网络可以分为两类: (1)有固定接入点的无线网络(Infrastructure Wireless Networks) 通常所说的移动通信系统(例如手机)属于这类,特点是所有移动终端的通信都必须通过固定接入点(例如基站)来完成。 (2)无固定接入点的无线网络(Infrastructureless Wireless Networks) 通常称这种网络为Ad Hoc网络或MANET(Mobile Adhoc Networks)。Ad Hoc网络无固定的路由器,网络中的节点既是通信终端,同时也是转发数据包的路由器,通常又称之为自组织网络(self-organized network)。 注意: (a)Ad Hoc网络无需任何固定接入节点,信息数据的交互全部通过无线网络各移动终端之间接力的方式来实现。 (b)Ad Hoc网络通常应用于很难设立固定接入点或者固定接入点建造代价较高的场合。 [2] NS2的无线网络的移动节点 无线模块最初是由CMU的Monarch工作组引入到NS中的。此无线模块不仅可以对WLAN 或者多跳的Ad Hoc等无线网络进行模拟,还可以模拟有线和无线混合的复杂网络。 2.1、移动节点的结构 无线模型的核心是移动节点(Mobile Node),它代表实际无线网络中的站点(Station, STA)。移动节点是由一系列的网络构建构成的,这些构件包括:LL, ARP, IFq, Mac, NetIF 注意: (1)NS2中实现了WLAN采用的IEEE 802.11的DCF(Distributed Coordination Function)MAC协议。此外,还实现了无线传感器网络(WSN)所使用的IEEE 802.15标准。 (2)802.11的MAC控制采用的是CSMA/CA (通过物理载波检测和虚拟载波检测[NAV网络分配矢量,表示媒介空闲剩余时间值]策略的结合);而以太网802.3的MAC控制采用是CSMA/CD。 2.2、移动节点的创建 创建无线网络的模拟场景最主要的就是创建移动节点。移动节点的创建与有线节点的创建不同。主要的区别是:在创建移动节点之前,必须对移动节点进行配置。

无线城域网的MiXax技术仿真

《无线网络技术》实验三报告单 班级____ __ 姓名_____ __ _ 学号____ ____ 实验日期_ ___ 评分____ 教师签名_______________ 实验名称:无线城域网的MiXax技术仿真 实验目的: 了解WiMax技术在无线局域网的应用及加深对WiMax工作机制的理解。 实验内容: 1.WiMax简介 WiMax 又称为802.16 无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25~30 英里的范围),以及对3G 可能构成的威胁,使WiMax 在最近一段时间备受业界关注。该技术以IEEE 802.16 的系列宽频无线标准为基础。 2.WiMax优势 优势之一,实现更远的传输距离。WiMax 所能实现的50 公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的,网络覆盖面积是3G 发射塔的10 倍,只要少数基站建设就能实现全城覆盖,这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。 优势之二,提供更高速的宽带接入。据悉,WiMax 所能提供的最高接入速度是70M,这个速度是3G 所能提供的宽带速度的30 倍。对无线网络来说,这的确是一个惊人的进步。 优势之三,提供优良的最后一公里网络接入服务。作为一种无线城域网技术,它可以将Wi-Fi 热点连接到互联网,也可作为DSL 等有线接入方式的无线扩展,实现最后一公里的宽带接入。WiMax 可为50 公里线性区域内提供服务,用户无需线缆即可与基站建立宽带连接。 优势之四,提供多媒体通信服务。由于WiMax 较之Wi-Fi 具有更好的可扩展性和安全性,从而能够实现电信级的多媒体通信服务。 优势之五, 从产业链来讲,Wimax 有商用数据上网卡有商用手机(HTCMax 4G),并且还存在终端一致性测试的问题。所以,WiMax 的产业链还需要经过像TD-SCDMA 产业链的规模

电力系统分析报告仿真实验报告材料

实用文档 电力系统分析仿真 实验报告 ****

目录 实验一电力系统分析综合程序PSASP概述 (3) 一、实验目的 (3) 二、PSASP简介 (3) 三、实验内容 (5) 实验二基于PSASP的电力系统潮流计算实验 (9) 一、实验目的 (9) 二、实验内容 (9) 三、实验步骤 (14) 四、实验结果及分析 (15) 1、常规方式 (15) 2、规划方式 (23) 五、实验注意事项 (32) 六、实验报告要求 (32) 实验三一个复杂电力系统的短路计算 (34) 一、实验目的 (34) 二、实验内容 (34) 三、实验步骤 (35) 四、实验结果及分析 (36) 1、三相短路 (36) 2、单相接地短路 (36) 3、两相短路 (37) 4、复杂故障短路 (37) 5、等值阻抗计算 (38) 五、实验注意事项 (39) 六、实验报告要求 (39) 实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验 (40) 一、实验目的 (40)

二、实验内容 (40) 三、实验步骤 (41) 四、实验结果级分析 (41) 1、瞬时故障暂态稳定计算 (41) 2、冲击负荷扰动计算 (45) 五、实验注意事项 (74) 六、实验结果检查 (74)

实验一电力系统分析综合程序PSASP概述 一、实验目的 了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法。 二、PSASP简介 1.PSASP是一套功能强大,使用方便的电力系统分析综合程序,是具有我国自主知识产权的大型软件包。 2.PSASP的体系结构: 第一层是:公用数据和模型资源库,第二层是应用程序包,第三层是计算结果和分析工具。 3.PSASP的使用方法:(以短路计算为例) 1).输入电网数据,形成电网基础数据库及元件公用参数数据库,(后者含励磁调节器,调速器,PSS等的固定模型),也可使用用户自定义模型UD。在此,可将数据合理组织成若干数据组,以便下一步形成不同的计算方案。 文本支持环境: 点击“数据”菜单项,执行“基础数据”和“公用参数”命令,可依次

无线网络仿真软件使用

无线网络仿真软件使用 ——one 1. 软件安装准备说明 (1)安装平台:window 8 (2)所需软件:one_1.5.1.zip(windows版),jdk-8u20-windows-x64.exe(jdk1.8),ActivePerl(windows平台perl解释器),Graphviz(用于将程序生成的数据绘图,程序会生成与graphviz兼容的文件)。 2. 软件安装 (1)安装JDK,双击jdk-8u20-windows-x64.exe文件,一直选择默认安装即可。注意选择一个合适的安装路径即可。 (2)为JDK配置环境变量。控制面板—>系统与安全—>系统—>高级系统设置—>环境变量中新建一个JA V A_BIN用户变量,如图1所示。然后在系统变量中找到path 变量,把JA V A_BIN添加到path中,并在后面加上“;(注意是英文输入法下的)”,添加完成如图2所示。点击确定即可。 图 1 图 2

(3)测试JDK安装成功,打开DOS命令窗口,输入javac,如果在窗口中能够出来一些提示,如图4所示,就说明环境变量注册成功。如果提示命令不存在,如图3所示,则表示注册不成功。 图 3 图 4 3. 程序的运行 (1)编译源代码。我的one程序文件夹的路径为E:\one_1.5.1,在DOS窗口中用cd命令进入one_1.5.1所在的目录,如图5所示。

图 5 (2)输入命令编译程序,命令为compile.bat,如图6所示。 图 6 (3)执行程序。输入命令执行程序,命令为one.bat,如图7所示。将会出现程序图形界面,如图8所示。此时程序运行成功,并且运行成功地是默认程序。 图7

基于MATLAB的电力系统仿真

《电力系统设计》报告题目: 基于MATLAB的电力系统仿 学院:电子信息与电气工程学院 班级: 13级电气 1 班 姓名:田震 学号: 日期:2015年12月6日 基于MATLAB的电力系统仿真 摘要:目前,随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长,电力系统规模越来 越庞大,超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用,这对于合理利用能源,充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。另一方面,随着国民经济的高速发展,以城市为中心的区域性用电增长越来越快,大电网负荷中心的用电容量越来越大,长距离重负荷输电的情况日益普遍,电力系统在人们的生活和工作中担任重要角色,电力系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活。从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小,因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。 电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行,可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况,从而有效的了解电力系统概况。本文根据电力系统的特点,利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了无穷大电源的系统仿真模型,得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果,并分析了这一暂态过程。通过仿真结果说明MATLAB 电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。 关键词:电力系统;三相短路;故障分析;MATLAB仿真 目录 一.前言.............................................. 二.无穷大功率电源供电系统仿真模型构建............... 1.总电路图的设计......................................

PSS在电力系统稳定性中的应用仿真开题报告

一、选题的目的及研究意义 电力系统的发展,互联电力网络变得越来越大。如此的发展趋势在给电力系统以巨大的技术和经济效益的同时,也使得稳定性破坏事故所波及的范围更加广泛,电力市场的日益开放会使运行方式更加灵活多变,对稳定性的实时性判断要求更高。与此同时,由于受到环境和经济等因素的制约,区域间联网和远距离大容量输电系统的不断出现,系统运行更加接近极限状态,这使得电力系统稳定性问题日趋严重,电力系统一旦失去稳定,往往造成大范围、较长时间停电,在最严重的情况下,则可能使电力系统崩溃和瓦解,因此,准确、快速地分析电力系统在扰动下的稳定性行为,必要时采取适当的控制措施,以保证系统稳定性的要求,是电力系统设计及运行人员最重要也是最复杂的任务之一。 从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小,迫切要求运用电力仿真来解决这些问题依据电网用电供电系统电路模型要求。因此,利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了单机—无穷大电力系统的仿真模型,能够满足电网在其可能遇到的多种故障方面运行的需要。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 实际上, 如何保证和提高电力系统的稳定性是从多个方面进行考虑的。在系统规划阶段应合理选择发电厂厂址, 采用合理的输电方案以及配置相应的保护和自动装置等。在运行管理方面, 控制中心对运行方式的良好安排也有助于保证电力系统的安全稳定运行。当系统遭受扰动后,施加控制是改善和提高电力系统稳定性最经济有效的方法之一, 而严重故障后的紧急控制措施可将由于安全性破坏而对系统造成的影响减小到最低程度。 目前暂态稳定分析的基本方法可分为两类:数值解法和直接法。 数值解法(时域仿真法)是暂态稳定分析基本方法,它以稳态工况或潮流解为初值,对上述方程组联立求解或交替求解,逐步求得状态量和代数量,并根据发电机的转子摇摆曲线来判定系统在扰动下能否保持同步。 目前时域仿真法主要采用的数值计算方法包括显式积分法和隐式积分法。前者包括欧拉法、龙格-库塔法和线形多步法等。后者包括改进的欧拉法和隐式积分法。欧拉法的精度低,数值稳定性较差,一般适用于简单模型和较短的暂态持续时间。龙格-库塔法拟合了泰勒级数的高阶项,具有比较高的精度,数值稳定性好。它的缺点是计算量大,计算速度慢。线形多步法精度高,运算量比龙格一库塔法小,但计算结果受初始值的影响较大,需要选择适当的起步算法来保证其精度。改进的欧拉法用隐式积分校正欧拉法的结果,精度比欧拉法有所提高。隐式梯形积分法在联立求解微分一代数方程时可以消除交接误差,具有较好的数值稳定性,可以采用较大的步长。虽然时域仿真法可以考虑电机的详细模型,而且能够得到足够准确的结果,但是随着网络规模的扩大,时域仿真法的计算量将很大,计算速度不能满足在线监测和控制的要求,并且其不能定量给出系统的稳定裕度。所以对电力系统暂态稳定研究致力于寻找一种快速、准确、实用的暂态分析算法。我国电力科学界对稳定分析的直接法与快速算法的研究大致始于80年代,其中最早发表的一篇是夏道止与Heydt等人关于分解-聚合法在线稳定的研究。随后有电力部电力科学研究院傅书逷等人关于PEBS法的研究:清华大学倪以信与美国Fouad等人对UEP法的直流输电模型与励磁系统模型的研究:1988年我国学者南京电力自动化研究院薛禹胜与比利时Pavella教授等人提出了扩展等面积法(EEAC法),将多机系统变成等值两机系统,利用等面积准则和泰勒展开式导出临界切除时间和稳定裕度的解析式,根据这一解析在注入空间定义稳态稳定域,推算联络潮流的稳定极限。近年来该法经不断完善,已扩展到动态EEAC法,使得计算精度大大提高。到了90年代,直接法与快速算法的研究尤为活跃,如哈尔滨工业大学郭志忠,柳焯等人用高阶Taylor 级数研究快速暂稳计算问题,上海交通大学刘笙等人关于PEBS法复杂模型的研究,东北电力

proteus软件的基本使用方法

上篇文章转了keil软件的基本使用方法,现在干脆再转一篇proteus的使用 方法得了。呵呵,下面这篇文章介绍得也蛮详细的。大家就看看原作者的使用 步骤就行,没必要跟着他一步步的试试,毕竟我们没有原作者的代码嘛……。 大家可以结合这里: https://www.wendangku.net/doc/4412331940.html,/dxstar/blog/item/ae40bf47eb02912bcefca35b.html试用一下。 Proteus软件是Labcenter Electronics公司的一款电路设计与仿真软件,它包 括ISIS、ARES等软件模块,ARES模块主要用来完成PCB的设计,而ISIS 模块用来完成电路原理图的布图与仿真。Proteus的软件仿真基于VSM技术, 它与其他软件最大的不同也是最大的优势就在于它能仿真大量的单片机芯片, 比如MCS-51系列、PIC系列等等,以及单片机外围电路,比如键盘、LED、LCD等等。通过Proteus软件的使用我们能够轻易地获得一个功能齐全、实用 方便的单片机实验室。 本文中由于我们主要使用Proteus软件在单片机方面的仿真功能,所以我们重点研究ISIS模块的用法,在下面的内容中,如不特别说明,我们所说的Proteus软件特指其ISIS模块。 在进行下面的操作前,我先说明一点:我的Proteus版本是7.1,如果你使用的是6.9以前的版本,可能你发现在鼠标操作上会略有不同。这主要表现在6.9以前的版本鼠标左右键的作用与一般软件刚好 相反,而7.0以后已经完全改过。 下面我们首先来熟悉一下Proteus的界面。Proteus是一个标准的Windows窗口程序,和大多数程序一样,没有太大区别,其启动界面 如下图所示:

基于MATLAB的电力系统仿真

《电力系统设计》报告 题目: 基于MATLAB的电力系统仿学院:电子信息与电气工程学院 班级: 13级电气 1 班 姓名:田震 学号: 20131090124 日期:2015年12月6日

基于MATLAB的电力系统仿真 摘要:目前,随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长,电力系统规模越来越庞大,超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用,这对于合理利用能源,充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。另一方面,随着国民经济的高速发展,以城市为中心的区域性用电增长越来越快,大电网负荷中心的用电容量越来越大,长距离重负荷输电的情况日益普遍,电力系统在人们的生活和工作中担任重要角色,电力系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活。从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小,因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。 电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行,可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况,从而有效的了解电力系统概况。本文根据电力系统的特点,利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了无穷大电源的系统仿真模型,得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果,并分析了这一暂态过程。通过仿真结果说明MATLAB电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。 关键词:电力系统;三相短路;故障分析;MATLAB仿真

目录 一.前言 (4) 二.无穷大功率电源供电系统仿真模型构建 (5) 1.总电路图的设计 (5) 2.各个元件的参数设定 (6) 2.1供电模块的参数设定 (6) 2.2变压器模块的参数设置 (6) 2.3输电线路模块的参数设置 (7) 2.4三相电压电流测量模块 (8) 2.5三相线路故障模块参数设置 (8) 2.6三相并联RLC负荷模块参数设置 (9) 3.仿真结果 (9)

PSCAD电力系统仿真软件介绍

PSCAD电力系统仿真软件介绍 只要您能想得到,就能模拟得出 随着电力系统的发展,对精确的、直观的仿真工具的需求变得越发重要了。用PSCAD,您能够 创建、仿真、并能轻易地模拟您的系统,给电力系统仿真提供了无限可能。PSCAD包括一个完 整的系统模型库,系统模型从简单的无源元件和控制功能,到电机和其他复杂的设备。 PSCAD得益于30多年的不断研究和开发。我们从全球用户群的想法和反馈中得到启发。这个哲理使得PSCAD成为当今最受欢迎的电力系统暂态仿真软件。 提供知识、专业技术和解决方案 我们的专家在电力系统行业为我们的客户提供一系列全面的技术服务。我们为全球的电力行业提 供专业的知识、技术和解决方案,包括电力系统研究和项目管理服务。作为加拿大最大公共事业 公司之一的子公司Manitoba HVDC Research Centre ,将多年的经验和独特的视角跟技术研究结合到一起,是公认的应用电力系统分析和建模的世界领导者。 Man itoba HVDC Research Centre 所能提供的项目研究以及给世界各地的公司提供过的服务。 电力系统研究 作为世界知名的PSCAD仿真软件的开发者,我们有独特的优势和对仿真研究的深刻理解,这是很多其他技术服务提供商所不具备的。在电力系统规划和业务研究方面,我们对使用各种软件工 具有着丰富的经验,比如PSCAD, PSS/E, DSA Power Tools, ETAP , CYME, Risk_A 等等。我们 给公用事业,顾问公司,工业客户,设备制造商和行业领导者等提供过服务,并与研究学术机构, 运营商以及监管机构有着密切的合作。

网络仿真软件比较

网络仿真技术是一种通过建立网络设备和网络链路的统计模型, 并模拟网络流量的传输, 从而获取网络设计或优化所需要的网络性能数据的仿真技术。由于仿真不是基于数学计算, 而是基于统计模型,因此,统计复用的随机性被精确地再现。 网络仿真技术具有以下特点:一, 全新的模拟实验机理使其具有在高度复杂的网络环境下得到高可信度结果的特点。二, 网络仿真的预测功能是其他任何方法都无法比拟的;三,使用范围广, 既可以用于现有网络的优化和扩容,也可以用于新网络的设计,而且特别适用于中大型网络的设计和优化;四,初期应用成本不高, 而且建好的网络模型可以延续使用, 后期投资还会不断下降。 OPNET 产品性能简介:OPNET产品主要面向专业人士,帮助客户进行网络结构、设备和应用的设计、建设、分析和管理。OPNET的产品主要针对三类客户,分成四个系列。三类客户是指:网络服务提供商;网络设备制造商和一般企业。 四个系列产品核心包括:1.ServiceProviderGuru:面向网络服务提供商的智能化网络管理软件。是OPNET公司的最新产品。2.OPNET Modeler:为技术人员(工程师)提供一个网络技术和产品开发平台。可以帮助他们设计和分析网络、网络设备和通信协议。3.ITGuru:帮助网络专业人士预测和分析网络和网络应用的性能,诊断问题,查找影响系统性能的瓶颈,提出并验证解决方案。4.WDM Guru,用于波分复用光纤网络的分析、评测。 我使用的是OPNET Modeler8.1,所以就它和其他的网络仿真软件进行比较。OPNET Technology公司的仿真软件OPNET具有下面的突出特点,使其能够满足大型复杂网络的仿真需要: 1. 提供三层建模机制,最底层为Process模型,以状态机来描述协议;其次为Node模型,由相应的协议模型构成,反映设备特性;最上层为网络模型。三层模型和实际的网络、设备、协议层次完全对应,全面反映了网络的相关特性; 2. 提供了一个比较齐全的的基本模型库,包括:路由器、交换机、服务器、客户机、ATM 设备、DSL设备、ISDN设备等等; 3. 采用离散事件驱动的模拟机理(discrete event driven),与时间驱动相比,计算效率得到很大提高。 4. 采用混合建模机制,把基于包的分析方法和基于统计的数学建模方法结合起来,既可得到非常细节的模拟结果,也大大提高了仿真效率。 5. OPNET具有丰富的统计量收集和分析功能。它可以直接收集常用的各个网络层次的性能统计参数,能够方便地编制和输出仿真报告。 6. 提供了和网管系统、流量监测系统的接口,能够方便的利用现有的拓扑和流量数据建立仿真模型,同时还可对仿真结果进行验证。 OPNET的缺点: 1. 价钱昂贵.OPNET的单使用者授权费超过2万5千美金. 价格的因素使得盗版猖獗。

几种常用电力系统仿真软件的比较分析

几种常用电力系统仿真软件的比较分析 电力系统仿真软件的分类较为复杂,按照不同标准可分为:实时与非实时,短时与长时间等不同种类,而各个仿真软件在功能上都具有综合性,只是侧重点有所不同,在报告的最后有各类仿真软件功能的比较,以下为较著名的仿真软件的介绍。 1 RTDS RTDS由加拿大RTDS公司出品,一个CPU模拟一个电力系统元器件,CPU间的通讯,采用并行-串行-并行的方式。RTDS具有仿真的实时性,主要用于电磁暂态仿真。目前RTDS应用规模最大的是韩国电力公司(KEPCO)的装置, 有26个RACK,可以模拟400多个三相结点。RTDS仿真的规模受到用户所购买设备(RACK)数的限制。这种开发模式不利于硬件的升级换代,与其它全数字实时仿真装置相比可扩展性较差。由于每个RACK的造价很高, 超过30万美元, 因此仿真规模一般不大。基于上述原因,RTDS目前主要用于继电保护试验和小系统实时仿真。 2 EMTDC/PSCAD EMTDC是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件, PSCAD是其用户界面,一般直接将其称为PSCAD。使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析,使电力系统复杂部分可视化成为可能。PSCAD/EMTDC基于dommel电磁暂态计算理论,适用于电力系统电磁暂态仿真。EMTDC(Electro Magnetic Transient in DC System)即

可以研究交直流电力系统问题,又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能工具。

PSCAD由Manitoba HVDC research center开发。 3 PSASP PSASP由中国电力科学研究院开发。PSASP的功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。稳态分析包括潮流分析、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析和静态等值等。 故障分析包括短路计算、复杂故障计算及继电保护整定计算。机电暂态分析包括暂态稳定计算、电压稳定计算、控制参数优化等。 4 ARENE 法国电力公司(EDF)开发的全数字仿真系统ARENE, 有实时仿真和非实时仿真版本。实时版本有: (1)RTP版本,硬件为HP公司基于HP-CONVE工作站的多CPU 并行处理计算机,该并行处理计算机的最大CPU数量已达32个,可以用于较大规模系统电磁暂态实时仿真; (2)URT版本,HP-Unix工作站,用于中小规模系统电磁暂态实时仿真; (3)PCRT版本,PC-Linux工作站,用于中小规模系统电磁暂态实时仿真。 ARENE实时仿真器可以进行如下物理装置测试:继电保护,自动装置,HVDC和FACTS控制器,可以用50微秒步长进行闭环电磁暂态实时仿真。ARENE不作机电暂态仿真。采用基于HP工作站的并行处理计算机,其软硬件扩展也受到计算机型号的制约。

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