题目：小型独立电力系统的实物模拟

飞机、舰船、汽车等运输工具不依赖地面电网，需要采用独立的电力系统。此类小型独立电力系统正朝着全电化方向发展，系统中用电设备不断增加、发电容量逐渐增大，对小型独立电力系统的性能提出了更高的要求。设计更优的系统结构，选择合理的电压等级、供电频率等参数，对提高小型独立电力系统的可靠性和供电质量具有重要的实际意义。虽然计算机仿真能够节约成本、模拟各种复杂系统，但模型的正确性及算法的稳定性最终仍需要通过实物模拟实验进行验证。因此，在小型独立电力系统的设计分析中，实物模拟研究具有不可替代的重要作用。本文基于理论分析提出了一种设计小型独立电力系统物理模拟实验的方法。以飞机电气系统为原型，给出了供电系统的总体设计方案，包括选择主电源功率和二次电源类型、确定配电汇流条位置以及分析各类负载占系统总电量的比例，并对所选择方案的合理性进行了论证。论文还对小型独立电力系统的最优供电频率进行了研究，分别分析了频率变化对小型独立电力系统电源系统、配电系统、负载的影响，为小型独立电力系统的最佳频率选择提供依据。根据提出的设计方案，详细阐述了每个环节的模拟方法，包括励磁系统、电压调节器、变压整流器、汇流条、负载等，并选择实物模拟所需的器件，确定其型号、参数，完成了小型独立电力系统实物模拟平台的搭建。利用搭建好的实物模拟系统进行了电机参数测试实验、电磁脉冲与简单交-直供电系统的耦合实验、通过整流器实验验证了基于模式分类法的整流器模型并进行了仿真，最后还对小型独立电力系统进行了整体实验研究。基于本文搭建的实物模拟平台开展实验，能够为时域仿真提供系统中各元器件的特性参数；通过实验结果与仿真结果的对比，能够为计算机仿真模型和算法的改进提供指导意见。此外，本文的研究对先进小型独立电力系统的结构设计及最佳频率的选择也具有一定的参考价值。