Консультационный центр MATLAB:Раздел Simulink BlocksetsStateflow
Советы пользователям SimPowerSystems от ведущего раздела 1. RLC по-русски Условные графические обозначения элементов на пиктограммах блоков в библиотеке SimPowerSystems не полностью соответствуют принятым в России. Это существенно затрудняет восприятие и анализ моделей. Особенно сильно отличается от принятого в России изображение резистора. Также имеются отличия в изображениях индуктивности, конденсатора и других элементов. Однако пользователь может сам достаточно легко изменить пиктограмму блока. Это возможно, поскольку графическая часть пиктограммы создается с помощью обычной команды plot пакета MATLAB, а векторы, использующиеся в качестве аргументов этой функции, хранятся в файле blocicon.m (папка MATLAB6p5 oolboxpowersyspowersysprivate). Для того, чтобы изменить график необходимо просто заменить значения соответствующих векторов новыми. Ниже приводится фрагмент файла blocicon.m с новыми значениями векторов, обеспечивающих построение условного изображения последовательной RLC-цепи (строки 31-38 и 144-151 для версии MATLAB 6.5): rx=[0 30 30 120 120 150 120 120 30 30]; ; ry=[0 0 -14 -14 0 0 0 14 14 0 ]; lx = [0 25 25 25.15 25.45 26.1 26.8 28 29 30.5 32 33.5 35.5 37.5 39.5 41.5 43 44.5 46 47.1 48.2 49 49.45 49.85 50 50 50.15 50.45 51.1 51.8 53 54 55.5 57 58.5 60.5 62.5 64.5 66.5 68 69.5 71 72.1 73.2 74 74.45 74.85 75 75 75.15 75.45 76.1 76.8 78 79 80.5 82 83.5 85.5 87.5 89.5 91.5 93 94.5 96 97.1 98.2 99 99.45 99.85 100 100 100.2 100.5 101.1 101.8 103 104 105.5 107 108.5 110.5 112.5 114.5 116.5 118 119.5 121 122.1 123.2 124 124.5 124.8 125 125 150]; ly = [0 0 0 1.93 3.32 5.13 6.46 8.12 9.17 10.4 11.2 11.8 12.3 12.5 12.3 11.8 11.2 10.4 9.17 8.01 6.46 4.9 3.67 1.93 0 0 1.93 3.32 5.13 6.46 8.12 9.17 10.4 11.2 11.8 12.3 12.5 12.3 11.8 11.2 10.4 9.17 8.01 6.46 4.9 3.67 1.93 0 0 1.93 3.32 5.13 6.46 8.12 9.17 10.4 11.2 11.8 12.3 12.5 12.3 11.8 11.2 10.4 9.17 8.01 6.46 4.9 3.67 1.93 0 0 1.93 3.32 5.13 6.46 8.12 9.17 10.4 11.2 11.8 12.3 12.5 12.3 11.8 11.2 10.4 9.17 8.01 6.46 4.9 3.67 1.93 0 0 0]; cx1 = [0 60 60 60]; cy1 = [0 0 -25 25]; cx2 = [90 90 90 150]; cy2 = [25 -25 0 0]; На рис. 1 показаны старое и новое изображение пиктограммы блока Series RLC Branch. Для того, чтобы изменить изображение резистора и индуктивности на пиктограммах трехфазных источников напряжения необходимо изменить строки 595 - 599 этого же файла: resistor_x =[0 30 30 120 120 150 120 120 30 30]; resistor_y =[0 0 -14 -14 0 0 0 14 14 0 ]; inductor_x =[0 25 25 25.15 25.45 26.1 26.8 28 29 30.5 32 33.5 35.5 37.5 39.5 41.5 43 44.5 46 47.1 48.2 49 49.45 49.85 50 50 50.15 50.45 51.1 51.8 53 54 55.5 57 58.5 60.5 62.5 64.5 66.5 68 69.5 71 72.1 73.2 74 74.45 74.85 75 75 75.15 75.45 76.1 76.8 78 79 80.5 82 83.5 85.5 87.5 89.5 91.5 93 94.5 96 97.1 98.2 99 99.45 99.85 100 100 100.2 100.5 101.1 101.8 103 104 105.5 107 108.5 110.5 112.5 114.5 116.5 118 119.5 121 122.1 123.2 124 124.5 124.8 125 125 150]; inductor_y =[0 0 0 1.93 3.32 5.13 6.46 8.12 9.17 10.4 11.2 11.8 12.3 12.5 12.3 11.8 11.2 10.4 9.17 8.01 6.46 4.9 3.67 1.93 0 0 1.93 3.32 5.13 6.46 8.12 9.17 10.4 11.2 11.8 12.3 12.5 12.3 11.8 11.2 10.4 9.17 8.01 6.46 4.9 3.67 1.93 0 0 1.93 3.32 5.13 6.46 8.12 9.17 10.4 11.2 11.8 12.3 12.5 12.3 11.8 11.2 10.4 9.17 8.01 6.46 4.9 3.67 1.93 0 0 1.93 3.32 5.13 6.46 8.12 9.17 10.4 11.2 11.8 12.3 12.5 12.3 11.8 11.2 10.4 9.17 8.01 6.46 4.9 3.67 1.93 0 0 0]; Скачать пример ( ) 2. Задание начальных условий расчета При выполнении расчета электрической схемы начинающий пользователь может получить довольно неожиданный результат, обусловленный не заданными специально начальными условиями. Дело в том, что перед началом расчета Simulink выполняет расчет установившегося режима и результаты этого расчета принимает в качестве начальных условий для расчета на заданном интервале времени. На рис.2 показана схема в которой источник постоянного напряжения подключен к активно индуктивной нагрузке. Как видно из графика, величина тока равна 100А и не меняется на всем протяжении расчета, что не соответствует представлениям о переходных процессах в цепях содержащих реактивные элементы. Рис. 2 Скачать пример ( ) Для того, чтобы принудительно задать нулевые начальные условия требуется установить на схему блок Powergui, открыть его (рис.3), а также нажать кнопку Initial State Setting (Установка начальных состояний). Рис. 3 В результате на экран компьютера будет выведено окно установки начальных состояний модели, в котором требуется нажать кнопку to zero для установки нулевых начальных условий (рис.4). Рис. 4 Таким образом начальные значения переменных модели будут установлены равными равны нулю. Схема модели с блоком Powergui и график тока при нулевых начальных условиях показан на рис.5. Рис. 5 Скачать пример ( ) Для установки нулевых начальных условий можно также воспользоваться функцией powerinit: powerinit(My_model,reset), где My_model - имя файла модели. 3. Модернизация блока Fourier В состав дополнительной библиотеки измерительных блоков входит блок Fourier, позволяющий измерить амплитуду и фазу гармонических составляющих сигнала. Для определения амплитуды и фазы гармоники в параметрах блока необходимо задать Fundamental frequency (базовую частоту) и Harmonic n (номер гармоники). На выходах блока формируется magnitude (амплитуда гармоники) и angle (фаза гармоники). На практике, исследователя довольно часто интересует не одна или небольшое число гармоник, а их достаточно широкий диапазон. Однако блок позволяет получить характеристики лишь одной гармоники. Это весьма неудобно при исследовании большого числа гармоник, поскольку число блоков Fourier, которые следует установить на схеме, будет равно числу исследуемых гармоник. Для устранения этого недостатка можно модернизировать блок Fourier таким образом, чтобы в окне параметров задавать диапазон или вектор номеров гармоник, а на выходах иметь векторы амплитуд и фаз сигналов. Для модернизации блока необходимо сначала разорвать связь блока с библиотекой. Для этого требуется выделить блок и выполнить последовательность команд меню Edit/Link options/disable Link. После этого можно открыть блок командой Edit/Look under musk и приступить к редактированию. Новая схема блока показана на рис.6. Рис. 6 Суть модернизации заключается в том, что блоки в исходной версии, работающие со скалярами, заменяются блоками, выполняющими поэлементные матричные операции. Благодаря этому, в окне параметров блока становится возможным параметр Harmonic n (номер гармоники) задавать в виде вектора. На рис.7 показан пример расчета гармонического состава сигнала, синтезированного из нескольких синусоидальных сигналов с разной амплитудой, частотой и фазой. Там же показаны результаты гармонического анализа, выполненные с помощью блока Powergui. Результаты расчета практически совпадают. Рис. 7 Скачать пример ( ) 4. Особенности блока Breaker Часто начинающий пользователь для коммутации напряжения в моделях с источниками постоянного напряжения использует блок Breaker. Однако, при этом не учитывается тот факт, что Breaker предназначен для коммутации переменного тока. Его особенностью является то, что при снятии управляющего сигнала разрыв цепи происходит лишь при достижении током нулевого уровня. В цепях постоянного тока такого не наблюдается и ключ остается замкнутым при снятии управляющего сигнала. Рис. 8 иллюстрирует эту ситуацию. На рисунке показаны электрические цепи коммутируемые с помощью блока Breaker. При этом в одной из цепей используется источник переменного напряжения, а в другой - постоянного. На рисунке хорошо видно, что в первой цепи отключение нагрузки от источника происходит в момент спадания тока цепи до нуля, в то время как во второй цепи нагрузка остается подключенной к источнику, несмотря на отсутствие управляющего сигнала на ключе. Рис.8 Работа блока Breaker в цепях постоянного и переменного тока Скачать пример ( ) Для коммутации в цепях постоянного тока необходимо использовать блок Ideal Switch. 5. Моделирование выбега электродвигателя В практических задачах моделирования электропривода часто встречается задача моделирования не только пуско-тормозных режимов, но и режима выбега электродвигателя при отключении питания. Для решения этой задачи необходимо после источников фазных напряжений поставить ключи (Breaker или Ideal Switch) и сформировать напряжения управления ключами (для размыкания ключей нужен нулевой сигнал). В параметрах ключей требуется задать очень большое сопротивление искрогасящей цепи (в 100-500 раз большее, чем сопротивление фазы АД), а емкость этой цепи можно задать inf (что соответствует отсутствию конденсатора). Схема модели и графики ее работы показаны на рис. 9. Рис.9 Запуск и выбег асинхронного двигателя Скачать пример ( ) E-mail: Информация на сайте была обновлена 11.10.2004
source
