Студопедия


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Непрерывные алгоритмы интегрирования с переменным шагом




Раздел 3: Моделирование переходных процессов

В этом разделе вы будете:

1) изучать, как создавать электрическую подсистему;

2) моделировать переходные процессы с (circuit breaker) выключателем;

3) сравнивать результаты моделирования переходных характеристик с различными моделями линии;

4) учиться делать discretize (дискретизацию) схемы, и сравнивать результаты, полученные для непрерывных систем с переменным шагом и дискретизированных устройств.

Одно из главных возможностей Power System Blockset это моделирование переходных процессов в электрических цепях. Они могут быть получены с помощью механических коммутационных выключателей (автоматических размыкателей) или полупроводниковых устройств, силовой электроники.

Вначале откройте вашу систему circuit1, и сохраните эту новую систему под именем circuit2. Перед присоединением выключателя, вы должны изменить принципиальную схему circuit2. Также как и Simulink, Power System Block-set позволяет вам группировать несколько компонентов системы в подсистему. Эта особенность полезна, когда необходимо упростить сложные принципиальные схемы.

Используйте эту возможность, чтобы преобразовать полное сопротивление источника в подсистему:

1. Выберите два блока с именем Rs_eq и Z_eq, выделяя их ограничивающим прямоугольником (с помощью левой кнопки мыши) и используйте меню Edit/Create Subsystem. Эти два блока теперь сформировали новый блок с именем Subsystem (подсистема);

 

 

2. Используя меню Edit/Mask Subsystem, замените значок этой подсистемы. На вкладке Icon (значок) редактора маски, напечатайте следующую команду рисунка: disp ('Equivalent\nCircuit');

3. Используйте меню Format/Show Drop shadow, чтобы показать тень для выбранного блока на схеме. Вы теперь можете щелкнуть дважды на блоке Subsystem, чтобы просмотреть его содержимое;

4. Откройте библиотеку Elements (элементов) библиотеки powerlib, где находится выключатель, который надо добавить в вашу схему, чтобы смоделировать включение линии. Скопируйте блок Breaker (выключатель) в ваше окно circuit2.

Автоматический выключатель — нелинейный элемент, смоделированный идеальным выключателем последовательно с сопротивлением. Из-за ограничений моделирования, это сопротивление не может быть установлено в 0. Однако значение этого сопротивления может быть установлено очень маленьким, скажем 0.001 Ом, и его присутствие не будет влиять на работу схемы.

1. Откройте диалоговое окно блока Breaker (выключатель), и установите его параметры следующим образом: Ron=0.001 Ом; Initial state (начальное состояние)=0 (open (разомкнут)); Rs = inf; Cs=0; Switching times (время переключения)= [(1/60)/4] с;




2. Добавьте выключатель последовательно с передающим концом линии, затем перестройте схему как показано на предыдущем рисунке;

3. Наконец подключите блок Scope (измеритель) из библиотеки Sinks (измерителей) Simulink, с выходом блока Gain, измеряющего напряжение U2. Щелкните два раза мышкой на блоке Scope (измеритель), и выберите позицию Data history (хронология данных). Выберите Save data to workspace (сохранение данных в рабочее пространство), и определите Variable name (имя переменной) — U2, в которую будут сохраняться результаты моделирования; после этого измените опцию Format для U2 на Array(массив).

 

Также, снимите галочку с кнопки Limit rows to last. Это позволит вам отображать полную форму сигнала в течение длинных моментом моделирования.

Теперь все готово для моделирования вашей системы.

Непрерывные алгоритмы интегрирования с переменным шагом

Откройте диалоговое окно PI section Line (линии PI секции), и удостоверьтесь, что число секций установлено в 1. Откройте меню Simulation/Parameters. Поскольку вы теперь имеете систему, содержащую выключатели, вы будете нуждаться в жестком алгоритме интегрирования, чтобы смоделировать схему. В секции Solver (решателя) выбирают переменный шаг, и жесткий алгоритм интегрирования ode23tb.

 Сохраните заданные по умолчанию параметры (relative tolerance (относительная погрешность) — 1e-3) и установите stop time (время остановки счета) — 0.02 секунды. Откройте scopes (измерители), и запустите моделирование. Обратите внимание на формы сигналов на входе и выходе получения на ScopeU1 и ScopeU2.



 Как только закончится моделирование, скопируйте переменную U2 в U2_1, введя следующую команду в окне MATLAB.

 U2_1=U2;

Теперь две эти переменные содержат форму сигнала, полученную для модели с одной pi секцией.

 Откройте диалоговое окно PI section Line (линии pi секций), и замените число секций с 1 на 10. Запустите моделирование. Как только моделирование закончится, скопируйте переменные U2 в U2_10.

 Перед изменением вашей схемы, для использования модели линии с распределенными параметрами, сохраните вашу систему как circuit2_10pi. Вы будете многократно использовать эту схему позже.

 Удалите модель pi section line (линии pi секции), и замените её блоком Distributed Parameter Line block (блоком линии с распределенными пара- метрами). Установите число фаз равным 1, и используйте тот же самые пара- метры R, L, C, и параметры длины, которые использовались для блока pi section line (линии pi секции) (см. рисунок 1-1). Сохраните эту систему как circuit2_dist.

 Перезапустите моделирование, и сохраните напряжение U2 под именем U2_d.

Вы можете теперь сравнить три формы сигналов, полученные тремя моделями линии. Каждая переменная U2_1, U2_10 и U2_d — это матрица, имеющая два столбца, где время находится в столбце 1, и напряжение находится в столбце 2. Постройте графики этих трех сигналов в одних осях, введя следующую команду.

 plot(U2_1(:,1), U2_1(:,2), U2_10(:,1),U2_10(:,2), U2_d (:, 1),U2_d(:,2));

Эти сигналы представлены на рисунке 1-6. Как и ожидалось из анализа частоты, выполненного в течение раздела 2, модель одной секции pi не реагирует на частоты выше, чем 229 Гц. Модель с 10 секциями pi дает лучшую точность, но для получения высокочастотных колебаний надо использовать discretization (дискретизацию) линии. На рисунке прекрасно видно время задержки прохождения сигнала равное 1.03 мс, связанное с распределенным параметром линии.

 

Рисунок 1-6: Получение выходного напряжения, полученного тремя различными моделями линии







Дата добавления: 2018-02-14; просмотров: 241; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома - страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8421 - | 6989 - или читать все...

 

18.212.83.37 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.003 сек.