Simulink programında çalışmak için kısa talimatlar. IV Chernykh. "Simulink: Dinamik Sistem Modelleme Aracı"

  • 10.05.2019

7. Hesaplama parametrelerinin ayarlanması ve yürütülmesi

Hesaplamaları gerçekleştirmeden önce, hesaplama parametrelerini ayarlamanız gerekir. Hesaplama parametreleri menü kontrol panelinde ayarlanır Simülasyon / Parametreler... Kontrol paneli görünümü Şekil 7.1'de gösterilmektedir.

Şekil 7.1. Kontrol Paneli

Hesaplama parametrelerini ayarlama penceresinin 4 sekmesi vardır:

  • çözücü
  • (Ödeme) - Modeli hesaplamak için parametrelerin ayarlanması.
  • Çalışma Alanı G / Ç
  • (Çalışma alanına veri girişi/çıkışı) - Çalışma alanı ile veri alışverişi parametrelerinin ayarlanması MATLAB.
  • teşhis
  • (teşhis) - Teşhis modu parametrelerinin seçimi.
  • ileri
  • (bunlara ek olarak) - Ek parametrelerin ayarlanması.

Model hesaplama parametrelerinin ayarlanması, sekmede bulunan kontroller kullanılarak gerçekleştirilir. çözücü... Bu elemanlar üç gruba ayrılır (şekil 7.1): simülasyon zamanı(Simülasyon aralığı veya diğer bir deyişle hesaplama süresi) , Çözücü seçenekleri(Hesaplama parametreleri), Çıkış seçenekleri(Çıkış seçenekleri).

Çözücü - Modeli hesaplamak için parametreleri ayarlar. Çalışma Alanı G / Ç - MATLAB çalışma alanı ile veri alışverişi için parametreleri ayarlar. Teşhis - Teşhis modu seçeneklerini seçin. Gelişmiş - Ek parametreleri ayarlar. Model hesaplama parametrelerinin ayarlanması, Çözücü sekmesinde bulunan kontroller kullanılarak gerçekleştirilir. Bu elemanlar üç gruba ayrılır (Şekil 7.1): Simülasyon süresi, Çözücü seçenekleri, Çıkış seçenekleri. 7.1 Model hesaplama parametrelerinin ayarlanması 7.1.1 Simülasyon zamanı Hesaplama zamanı, hesaplama zamanının Başlangıç ​​zamanı ve Durma zamanı değerleri belirtilerek ayarlanır. Başlangıç ​​zamanı genellikle sıfıra ayarlanır. Son zamanın değeri, çözülmekte olan problemin koşullarına göre kullanıcı tarafından belirlenir. 7.1.2 Çözücü seçenekleri Hesaplama parametrelerini seçerken, simülasyon yöntemini (Tip) ve sistemin yeni durumunu hesaplama yöntemini belirtmelisiniz. Type parametresi için iki seçenek vardır - Sabit adım veya Değişken adım. Tipik olarak, sürekli sistemleri simüle etmek için Değişken adım kullanılır ve ayrık sistemler için Sabit adım kullanılır. Sistemin yeni durumunu hesaplamak için yöntemler listesi birkaç seçenek içerir. Ayrık sistemleri hesaplamak için ilk seçenek (ayrık) kullanılır. Geri kalan yöntemler sürekli sistemleri hesaplamak için kullanılır. Bu yöntemler, bir değişken (Değişken-adım) ve sabit (Sabit-adım) bir zaman adımı için farklıdır, ancak özünde, diferansiyel denklem sistemlerini çözmek için prosedürlerdir. MATLAB yerleşik yardım sisteminde 30 sistem durumunu hesaplamak için yöntemlerin her birinin ayrıntılı açıklaması verilmiştir. Type'ın iki açılır listesinin altında, içeriği seçilen model zamanını değiştirme yöntemine bağlı olarak değişen bir alan vardır. Sabit adım'ı seçtiğinizde, bu alanda, simülasyon adımının boyutunu belirlemenizi sağlayan Sabit adım boyutu metin kutusu görünür (Şekil 7.2). Şekil 7.2 Sabit bir hesaplama adımı seçildiğinde Çözücü sekmesi Varsayılan simülasyon adımı değeri sistem tarafından otomatik olarak ayarlanır (otomatik). Otomatik değer yerine gerekli adım boyutu, ister sayı şeklinde ister hesaplanmış ifade şeklinde girilebilir (aynı durum, sistem tarafından otomatik olarak ayarlanan tüm parametreler için geçerlidir). 31 Sabit adım seçilirse, hesaplama modunu da (Mod) ayarlamanız gerekir. İçin Mod parametresi üç seçenek mevcuttur: Çoklu Görev - model paralel çalışan alt sistemler içeriyorsa ve modelin sonucu bu alt sistemlerin zamanlama parametrelerine bağlıysa kullanılmalıdır. Mod, blokların birbirine gönderdiği sinyallerin hızı ve ayrılığı arasındaki farkı ortaya çıkarmanıza izin verir. SingleTasking - bireysel bileşenlerin çalışmasının yeterince sıkı senkronizasyonunun simülasyonun nihai sonucunu etkilemediği modeller için kullanılır. Otomatik - Simulink'in, farklı sinyal hızlarına sahip blokları kullanan modeller için Çoklu Görev'i ve aynı hızlarda çalışan blokları içeren modeller için Tek Görev'i otomatik olarak ayarlamasına izin verir. Değişken adım'ı seçtiğinizde, alanda üç parametrenin ayarlanması için alanlar görünür: Maksimum adım boyutu - maksimum hesaplama adımı. Varsayılan olarak, otomatik olarak (otomatik) ayarlanır ve bu durumda değeri (SfopTime - StartTime) / 50'dir. Oldukça sık, bu değer çok büyük çıkıyor ve gözlemlenen grafikler (düz değil) kırık çizgiler. Bu durumda, maksimum hesaplama adımının değeri açıkça ayarlanmalıdır. Min adım boyutu - minimum hesaplama adımı. İlk adım boyutu - simülasyon adımının başlangıç ​​değeri. Değişken bir adım kullanarak sürekli sistemleri simüle ederken, hesaplama doğruluğunu belirtmek gerekir: bağıl (Göreceli tolerans) ve mutlak (Mutlak tolerans). Varsayılan olarak, sırasıyla 10-3 ve auto'ya eşittirler. 7.1.3 Çıkış seçenekleri Çözücü sekmesinin altında, simüle edilen sistemin çıkış sinyalleri için Çıkış seçeneklerini ayarlayabilirsiniz. Bu parametre için üç seçenekten birini seçebilirsiniz: Çıktıyı iyileştir - Model zaman kaydının ayrıklığını ve Çalışma Alanına bloğunu kullanarak MATLAB çalışma alanına kaydedilen sinyalleri değiştirmenize olanak verir. Ayrıklık değerinin ayarı, sağda bulunan Rafine etme faktörü düzenleme satırında gerçekleştirilir. Varsayılan olarak, İyileştirme faktörü değeri 1'dir; bu, kaydın Dt = 1 adımıyla gerçekleştirildiği anlamına gelir (yani, model zamanının her değeri için :). İyileştirme faktörünü 2'ye eşitlerseniz, her saniye sinyal değerinin kaydedileceği anlamına gelir, 3 - her üçte bir. e. İyileştirme faktörü parametresi yalnızca pozitif tamsayı değerleri alabilir Ek çıktı üret - belirli zamanlarda model parametrelerinin ek kaydını sağlar; değerleri köşeli parantez içine alınmış bir liste şeklinde düzenleme satırına (bu durumda Çıkış süreleri denir) girilir. Bu seçeneği kullanırken, temel günlük kaydı adımı (Dt) 1'dir. Çıktı süreleri listesindeki zamanlar kesirli sayılar olabilir ve herhangi bir kesinliğe sahip olabilir. Yalnızca belirtilen çıktıyı üret - Model parametrelerinin çıktısını yalnızca Çıktı süreleri alanında belirtilen belirtilen zamanlarda ayarlar. 7.2 Çalışma alanı ile değişim parametrelerinin ayarlanması MATLAB çalışma alanına ara veri ve simülasyon sonuçlarının giriş ve çıkışını kontrol etmenizi sağlayan elemanlar Çalışma Alanı G/Ç sekmesinde bulunur (Şekil 7.3). Sekme öğeleri 3 alana bölünmüştür: Çalışma alanından yükle. Giriş onay kutusu seçili ise sağdaki metin kutusuna MATLAB çalışma alanından okunacak verinin formatını girebilirsiniz. Başlangıç ​​Durumu onay kutusunun seçilmesi, modelin başlangıç ​​durumu için parametreleri içeren değişkenin adını ilişkili metin kutusuna girmenize olanak tanır. Giriş ve Başlangıç ​​Durumu alanlarında belirtilen veriler, bir veya daha fazla In bloğu (kütüphanenin Kaynaklar bölümünden) aracılığıyla yürütülebilir modele iletilir. 33 Çalışma alanına kaydet - Sinyal değerlerinin MATLAB çalışma alanına çıkış modunu ayarlamanıza ve adlarını ayarlamanıza olanak tanır. Seçenekleri kaydet - Değişkenleri çalışma alanına aktarırken satır sayısını ayarlar. Satırları son olarak sınırla onay kutusu işaretliyse, iletilen satırların sayısı giriş alanında belirtilebilir (satırlar, hesaplamanın tamamlandığı andan itibaren sayılır). Onay kutusu seçili değilse, tüm veriler aktarılır. Desimasyon parametresi Şekil 7.3. Modelleme parametreleri ayarı iletişim kutusunun Çalışma Alanı G / Ç sekmesi, değişkenleri çalışma alanına yazma adımını ayarlar (Çözücü sekmesinin İyileştirme faktörü parametresine benzer). Format parametresi, çalışma alanına aktarılan verilerin formatını belirtir. Kullanılabilir biçimler Array, Structure, 34 Structure With Time'dır. 7.3 Model tanılama parametrelerinin ayarlanması Tanılama sekmesi (Şekil 7.4), Simulink tarafından MATLAB komut penceresinde görüntülenen tanılama mesajlarının listesini değiştirmenize ve ek model tanılama parametrelerini ayarlamanıza olanak tanır. Hata mesajları veya sorunlu durumlar Simulink tarafından simülasyon sırasında tespit edilen ve geliştirici müdahalesi gerektiren bilgiler MATLAB komut penceresinde görüntülenir. Bu tür durumların ilk listesi ve bunlara verilen tepki türü, Teşhis sekmesindeki listede gösterilir. Geliştirici, Eylem alanında bir grup anahtar kullanarak her birine tepki türünü belirleyebilir (listeden olaylardan biri seçilirse kullanılabilir hale gelir): Yok - yoksay, Uyarı - bir uyarı yayınla ve modellemeye devam et, Hata - bir hata mesajı verin ve simülasyon oturumunu durdurun. Seçilen reaksiyon türü, olay adının yanındaki listede görüntülenir. 7.4 Hesaplamanın yapılması Hesaplama Simulation / Start menü öğesi seçilerek başlatılır. veya araç çubuğundaki bir araç. Hesaplama işlemi, Simülasyon / Durdur menü öğesi veya bir araç seçilerek programdan önce sonlandırılabilir. Hesaplama durdurulabilir (Simülasyon / Duraklat) ve ardından devam ettirilebilir (Simülasyon / Devam). 35 Şekil 7.4. Simülasyon parametreleri kurulum penceresinin teşhis sekmesi 8 Kapatma Kapatmak için modeli bir dosyaya kaydetmeli, model penceresini, kitaplık tarayıcı penceresini ve ana MATLAB paket penceresini kapatmalısınız. 36 9 Simulink Blokları Kitaplığı 9.1 Kaynaklar - Sinyal Kaynakları 9.1.1 Kaynak sabit sinyal Sabit Amaç: Sinyali sabit bir seviyeye ayarlar. Parametreler: 1. Sabit değer - sabit değer. 2. Vektör parametrelerini 1-D olarak yorumlayın - Parametre vektörünü tek boyutlu olarak yorumlayın (işaretlendiğinde). Bu parametre Simulink kitaplığının çoğu bloğunda bulunur. Daha fazla dikkate alınmayacaktır. Bir sabitin değeri, gerçek veya karmaşık bir sayı, hesaplanmış bir ifade, bir vektör veya bir matris olabilir. Şekil 9.1.1, bu kaynağın uygulamasını ve çıktısının bir dijital gösterge ölçer ile ölçülmesini göstermektedir. 9.1.2 Sinüs Dalga Kaynağı Amaç: Belirtilen frekans, genlik, faz ve ofset ile sinüzoidal bir sinyal üretir. Blok, çıkış sinyalini oluşturmak için iki algoritma kullanabilir. Algoritmanın türü, Sinüs Tipi parametresi (sinyal oluşturma yöntemi) tarafından belirlenir: Zamana dayalı - Geçerli zamana göre. Örnek tabanlı - Model zaman adımının büyüklüğüne göre. Sürekli sistemler için mevcut zaman değeri ile çıkış sinyalinin oluşumu Bu modda kaynağın çıkış sinyali şu ifadeye karşılık gelir: y = Genlik * sin (frekans * zaman + faz) + yanlılık. 37 Şekil 9.1.1. Sabit etki kaynağı Parametreler: 1. Genlik - Genlik. 2. Önyargı - Sinyalin sabit bileşeni. 3. Frekans (rad / sn) - Frekans (rad / sn). 4. Faz (rads) - Başlangıç ​​fazı (rad). 5. Örnek zaman - Model zamanı adımı. Kaynak ve modelin diğer bileşenlerinin zaman içinde çalışmasını koordine etmek için kullanılır. Parametre aşağıdaki değerleri alabilir: 0 (varsayılan) - sürekli sistemleri simüle ederken kullanılır. > 0 (pozitif değer) - ayrık sistemleri simüle ederken ayarlayın. Bu durumda model zaman adımı, çıkış sinyalinin zamanında örnekleme adımı olarak yorumlanabilir. 38 -1 - model zaman adımı önceki bloktakiyle aynı şekilde ayarlanır, yani. sinyalin bu bloğa geldiği blok. Bu parametre Simulink kitaplığındaki çoğu blok için ayarlanabilir. Daha fazla dikkate alınmayacaktır. Çok uzun süreler için hesaplama yaparken, büyük bir yuvarlama hatası nedeniyle çıkış sinyali değerlerinin hesaplanmasının doğruluğu azalır. Ayrık sistemler için mevcut zaman değeri ile çıkış sinyalinin oluşumu Sonraki her hesaplama adımı için kaynağın çıkış sinyalinin değerini belirleme algoritması (matris biçiminde): ⎡sin (t + Δt) ifadesiyle belirlenir. ⎤ ⎡ cos (Δt) günah (Δt) ⎤ ⎡sin (t) ⎤ ⎢cos (t + Δt) ⎥ = ⎢ - günah (Δt) cos (Δt) ⎥ ⎢cos (t) ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎣ ⎦ nerede Δ t, Örnekleme süresine eşit bir sabittir ... Bu modda, büyük zaman değerleri için yuvarlama hatası da hesaplamanın doğruluğunu azaltır. Model süresinin büyüklüğü ve periyot başına hesaplanan adım sayısı ile çıkış sinyalinin oluşumu Bu modda kaynağın çıkış sinyali şu ifadeye karşılık gelir: y = Genlik * sin [(k + Ofset örneklerin sayısı) / Örnekler per periyot] + yanlılık burada k, mevcut adım hesaplamasının sayısıdır. Parametreler: 1. Genlik - Genlik. 2. Önyargı - Sinyalin sabit bileşeni. 3. Periyot başına numune sayısı - Sinüzoidal sinyalin bir periyodu başına hesaplanan adım sayısı: Periyot başına numune sayısı = 2p / (frekans * Numune süresi) 4. Ofset numune sayısı - Sinyalin ilk aşaması. Model süresinin adım sayısına göre ayarlayın: 39

Çalışmanın amacı: MatLAB Simulink ortamında gerçek zamanlı sistemler oluşturmak için kurallara hakim olmak.

İşin görevi: Simulink ortamında gerçek zamanlı modeller oluşturmak.

Cihazlar ve aksesuarlar: Kişisel bilgisayar, MatLAB, Simulink, .MATLAB Coder, C derleyicisi.

GENEL BİLGİ

Simulink Coder (eski adıyla Real-Time Workshop), Simulink modellerinden, diyagramlarından ve MATLAB işlevlerinden C ve C ++ kodu oluşturur ve yürütür. Oluşturulan kaynak kod, gerçek zamanlı uygulamalarda veya gerçek zamanlı yürütme gerektirmeyen uygulamalarda kullanılabilir. Bu kod aynı zamanda simülasyonu, hızlı prototiplemeyi ve Döngüdeki Donanımı hızlandırmak için de kullanılabilir. Simulink kullanarak oluşturulan koddaki parametreleri ayarlayabilir ve sinyalleri gözlemleyebilir veya MATLAB ve Simulink ortamı dışında kodla etkileşim kurabilirsiniz.

ANA ÖZELLİKLER

ANSI/ISO C ve C++ kodu oluşturma ve yürütülebilir dosyalar ayrık, sürekli veya hibrit Simulink ve Stateflow modelleri için
Büyük modeller için artımlı kod oluşturma
Tamsayı, kayan ve sabit nokta aritmetiği desteği
Bir veya daha fazla örnekleme hızına sahip modellerden ve asenkron modellerden kod oluşturma
Gerçek zamanlı işletim sistemleriyle ve bunlar olmadan çoklu görev ve görev paralelleştirme desteği.
Sinyalleri gözlemleyerek parametreleri ayarlamak için harici simülasyon modu

GERÇEK ZAMANLI ÇALIŞMA İÇİN SIMULINK MODELİ AYARLARININ SIRASI

1. MatLAB'ı başlatın.
2. Gerçek Zamanlı Windows Hedefinin kurulu olup olmadığını kontrol edin
>> rtwintgt sürümü

3. Uygulama kurulu değilse kurun.
>> seçenekler listesinin komut penceresine rtwintgt% çıktısı
>> rtwintgt –kurulum; % veya
>> rtwintgt –kurulum
4. MatLAB'ı çalışan bir klasöre yapılandırın.
5. Simulink modelini mdl uzantılı yükleyin (veya oluşturun).
6. Model parametrelerini ayarlayın. Bloklardaki Örnekleme Süresine özellikle dikkat edin. Model menüsü> Simülasyon> Konfigürasyon Parametreleri> Çözücü> Tip ve Sabit Adım boyutunda ayarlanan gerçek zaman periyodunun bir katı olmalıdır:


7. Real-Time Windows Target uygulamasını Simulink'e bağlayın. Yol: “Model Menüsü> Simülasyon> Gerçek Zamanlı Atölye” veya “Model Menüsü> Araçlar> Gerçek Zamanlı Atölye> Seçenekler”


8. Zaman grafikleri oluşturan Scope bloğunun parametreleri kendi bloğunun menüsünden veya “model menüsü> Araçlar> Harici Mod Kontrol Paneli”nden ayarlanabilir.


9. Simulink'i Harici moda değiştirin.


10. Gerçek zamanlı modeli derlemek için “model menüsü> Araçlar>> Gerçek Zamanlı Atölye> Model Oluştur (Ctrl + B)” yapın.
11. Modeli Hedefe Bağlayın


12. Modeli çalıştırın




Not.
Modeldeki herhangi bir değişiklikten sonra, kaydedilmesi ve yeniden derlenmesi gerekir (yukarıdaki 10. paragrafa bakın).
Bir sonraki mesajla derleyici, değişken simülasyon adımının sabit (sabit) bir adımla değiştirilmesi gerektiğini belirtir.

KENDİ KONTROL İÇİN DOĞRULANMIŞ SONUÇLARI VE SEÇENEKLERİ ALMA ÖRNEKLERİ

Görev 1. Gerçek zamanlı modun normal hesaplama moduyla karşılaştırılması.
1. Bir sinyal üreteci ve bir “Kapsam” bloğu içeren bir Simulink modeli oluşturun.
2. Modeli normal modda çalıştırın

3. Modeli gerçek zamanlı işlem için derleyin (Ctrl + B).
4. Modeli Harici modda çalıştırın.

5. Simulink modelinin iki çalışma modu arasındaki farkı belirleyin.

KONTROL SORULARI

1. Gerçek zamanlı hesaplama dizisi ile normal hesaplama arasındaki fark nedir?
2. Yukarıdaki hesaplamalardan hangisi daha hızlıdır?
3. Gerçek zamanlı bilgi işlem nerede kullanılır?

KULLANILAN MALZEMELER

1. SimPowerSystems blok kütüphanesi

1.5 Elemanlar - elektrikli elemanlar

Piktogram:

Amaç:

Bir direnç, indüktör ve kapasitörün seri bağlantısını simüle eder.

Parametre ayar penceresi:

Blok parametreleri:

Direnç R (Ohm):

[Direnç (Ohm)]. Aktif direnç miktarı. Direnci devreden çıkarmak için direnç değeri sıfıra ayarlanmalıdır. Bu durumda direnç blok simgesinde görüntülenmeyecektir.

Endüktans L (H):

[Endüktans (H)]. Endüktansın büyüklüğü. Endüktansı devreden çıkarmak için değeri sıfıra ayarlanmalıdır. Bu durumda, endüktans blok simgesinde görüntülenmeyecektir.

Kapasitans C (F):

[Kapasite (F)]. Kapasite değeri. Bir kondansatörü devreden çıkarmak için kapasitans değeri inf'ye (sonsuz) eşit olarak ayarlanmalıdır. Bu durumda kondansatör blok simgesinde gösterilmeyecektir.

  • Şube akımı - devre akımı,
  • Ib - devre akımı,
  • Ub, devrenin voltajıdır.

    Örnek:

    İncirde. 1.19, seri salınımlı devre kullanan bir devreyi göstermektedir. Şemada, kaynak alternatif voltaj 100 V genlik ve 50 Hz frekans ile, şu parametrelere sahip bir devreye bağlanır: R = 0.1 Ohm, L = 0.001 H ve C = 0.001 F.


    Piktogram:

    Amaç:

    Bir direnç, indüktör ve kapasitörün paralel bağlantısını simüle eder.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Direnç R (Ohm):

    [Direnç (Ohm)]. Aktif direnç miktarı. Direnci devreden çıkarmak için direnç değeri inf'ye (sonsuz) eşit olarak ayarlanmalıdır. Bu durumda direnç blok simgesinde görüntülenmeyecektir.

    Endüktans L (H):

    [Endüktans (H)]. Endüktansın büyüklüğü. Endüktansı devreden çıkarmak için değeri inf'ye (sonsuz) eşit olarak ayarlanmalıdır. Bu durumda, endüktans blok simgesinde görüntülenmeyecektir.

    Kapasitans C (F):

    [Kapasite (F)]. Kapasite değeri. Bir kondansatörü devreden çıkarmak için kapasitans değeri sıfıra ayarlanmalıdır. Bu durumda kondansatör blok simgesinde gösterilmeyecektir.

    [Ölçülen değişkenler]. Parametre, daha sonra Kapsam bloğu kullanılarak görülebilecek olan, Multimetre bloğuna iletilen değişkenleri seçmenize olanak tanır. Parametre değerleri listeden seçilir:

  • Yok - görüntülenecek değişken yok,
  • Şube voltajı Voltaj - devrenin terminallerindeki voltaj,
  • Şube akımı - devre akımı,
  • Dal gerilimi ve akımı - devre gerilimi ve akımı.

    Multimetre bloğunda görüntülenen sinyaller etiketlenir:

  • Ib - devre akımı,
  • Ub, devrenin voltajıdır.

    Örnek:

    İncirde. 1.20, paralel salınımlı devre kullanan bir devreyi göstermektedir. Şemada, 100 V genliğe ve 50 Hz frekansa sahip alternatif bir voltaj kaynağı, aşağıdaki parametrelere sahip bir devreye bağlanır: R = 0.1 Ohm, L = 0.1 * 10 -3 H ve C = 0.01 * 10 -3 F.

    Piktogram:

    Amaç:

    Bir direnç, indüktör ve kapasitörün seri bağlantısını simüle eder. Devrenin parametreleri, devrenin anma gerilimi ve frekansındaki gücüne göre ayarlanır.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Nominal voltaj Vn (Vrms):

    Nominal frekans fn (Hz):

    Aktif güç P (W):

    [Aktif güç (W)].

  • Yok - görüntülenecek değişken yok,
  • Şube voltajı Voltaj - devrenin terminallerindeki voltaj,
  • Şube akımı - devre akımı,
  • Dal gerilimi ve akımı - devre gerilimi ve akımı.

    Multimetre bloğunda görüntülenen sinyaller etiketlenir:

  • Ib - devre akımı,
  • Ub, devrenin voltajıdır.

    ,

    ,

    ,

    P- aktif güç,

    QL

    QC

    sen

    Örnek:

    İncirde. 1.21, bir seri yük devresi kullanan bir devreyi göstermektedir. Şemada, 100 V genliğe ve 50 Hz frekansa sahip bir alternatif voltaj kaynağı, parametrelere sahip bir devreye bağlanır: U n = 100 V, fn = 50 Hz, P = 121.347 W, QL = 381.224 VAR ve KK = 3863 VAR. Seçilen yük parametreleri ile direnç, endüktans ve kapasitans değerleri, Şekil 1'de gösterilen seri RLC devresinin parametrelerine eşit olacaktır. 1.19.

    Piktogram:

    Amaç:

    Bir direnç, indüktör ve kapasitörün paralel bağlantısını simüle eder. Devrenin parametreleri, devrenin anma gerilimi ve frekansındaki gücüne göre ayarlanır.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Nominal voltaj Vn (Vrms):

    [Anma gerilimi (V)]. Elemanların güçlerinin belirlendiği devrenin etkin geriliminin değeri.

    Nominal frekans fn (Hz):

    [Nominal frekans (Hz)]. Elementlerin güçlerinin belirlendiği frekans değeri.

    Aktif güç P (W):

    [Aktif güç (W)].

    Endüktif reaktif güç QL (pozitif değişken):

    [Endüktans reaktif güç (VAR)]. Endüktans tarafından tüketilen reaktif güç.

    Kapasitif reaktif güç QC (negatif değişken):

    [Reaktif güç kapasitesi (VAR)]. Kondansatör tarafından sağlanan reaktif güç. Gücün mutlak değeri sütuna girilir (işareti dikkate alınmadan).

    [Ölçülen değişkenler]. Parametre, Multimetre bloğuna iletilen değişkenleri seçmenizi sağlar. Parametre değerleri listeden seçilir:

  • Yok - görüntülenecek değişken yok,
  • Şube voltajı Voltaj - devrenin terminallerindeki voltaj,
  • Şube akımı - devre akımı,
  • Dal gerilimi ve akımı - devre gerilimi ve akımı.

    Multimetre bloğunda görüntülenen sinyaller etiketlenir:

  • Ib - devre akımı,
  • Ub, devrenin voltajıdır.

    Güç değerleri aşağıdaki ifadelerle belirlenebilir:

    P- aktif güç,

    QL- endüktansın reaktif gücü,

    QC- kabın reaktif gücü,

    ω - dairesel voltaj frekansı,

    sen- etkin voltaj değeri,

    Örnek:

    İncirde. 1.22, bir seri yük devresi kullanan bir devreyi gösterir. Şemada, 100 V genliğe ve 50 Hz frekansa sahip bir alternatif voltaj kaynağı şu parametrelere sahip bir devreye bağlanır: U n = 100 V, fn = 50 Hz, P = 100 kW, QL = 318.3 kvar ve KK = 31.42 VAR. Seçilen yük parametreleri ile direnç, endüktans ve kapasitans değerleri, Şekil 1'de gösterilen paralel RLC devresinin parametrelerine eşit olacaktır. 1.20.

    Piktogram:

    Amaç:

    Üç RLC devresinden oluşan üç fazlı bir devreyi simüle eder.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Direnç R (Ohm):

    [Direnç (Ohm)]. Bir fazda direnç değeri. Direnci devreden çıkarmak için direnç değeri sıfıra ayarlanmalıdır. Bu durumda direnç blok simgesinde görüntülenmeyecektir.

    Endüktans L (H):

    [Endüktans (H)]. Bir fazda endüktans değeri. Endüktansı devreden çıkarmak için değeri sıfıra ayarlanmalıdır. Bu durumda, endüktans blok simgesinde görüntülenmeyecektir.

    Kapasitans C (F):

    [Kapasite (F)]. Bir fazdaki kapasitansın değeri. Bir kondansatörü devreden çıkarmak için kapasitans değeri inf'ye (sonsuz) eşit olarak ayarlanmalıdır. Bu durumda kondansatör blok simgesinde gösterilmeyecektir.

    Örnek:

    İncirde. 1.23, 25 kV etkin hat gerilimi ve 50 Hz frekans ile üç fazlı bir gerilim kaynağına üç fazlı seri RLC devresinin bağlı olduğu bir diyagramı göstermektedir. 3 Faz Kesici ünitesi kullanılarak bağlantı yapılır. Devre parametreleri aşağıdaki gibi seçilir: R = 0.1 Ohm, L = 0.1 * 10 -3 H ve C = 0.05 * 10 -3 F. Üç fazlı bir sistemdeki akımı ölçmek için Üç Fazlı VI Ölçüm bloğu kullanıldı . Şekil ayrıca 3 Fazlı Seri RLC Branşının blok şemasını göstermektedir.

    Piktogram:

    Amaç:

    Üç paralel RLC devresinden oluşan üç fazlı bir devreyi simüle eder. Şekil ayrıca 3 Fazlı Paralel RLC Branşının blok şemasını gösterir.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Direnç R (Ohm):

    [Direnç (Ohm)]. Bir fazda direnç değeri. Direnci devreden çıkarmak için direnç değeri inf'ye (sonsuz) eşit olarak ayarlanmalıdır. Bu durumda direnç blok simgesinde görüntülenmeyecektir.

    Endüktans L (H):

    [Endüktans (H)]. Bir fazda endüktans değeri. Endüktansı devreden çıkarmak için değeri inf'ye (sonsuz) eşit olarak ayarlanmalıdır. Bu durumda, endüktans blok simgesinde görüntülenmeyecektir.

    Kapasitans C (F):

    [Kapasite (F)]. Bir fazdaki kapasitansın değeri. Bir kondansatörü devreden çıkarmak için kapasitans değeri sıfıra ayarlanmalıdır. Bu durumda kondansatör blok simgesinde gösterilmeyecektir.

    Örnek:

    İncirde. 1.24, 25 kV etkin hat gerilimi ve 50 Hz frekans ile üç fazlı bir gerilim kaynağına üç fazlı paralel bir RLC devresinin bağlandığı bir diyagramı göstermektedir. Devre parametreleri aşağıdaki gibi seçilir: R = 0.1 Ohm, L = 0.1 * 10 -3 H ve C = 0.01 * 10 -3 F. Şekil ayrıca 3 Fazlı Paralel RLC Branşının blok şemasını gösterir.

    Piktogram:

    Amaç:

    Seri olarak üç RLC yükünden oluşan üç fazlı bir devreyi simüle eder. Devre bağlantı şeması, topraklanmış nötrü olan bir yıldızdır. Devrenin parametreleri, devrenin anma gerilimi ve frekansındaki fazlarının gücü ile ayarlanır.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Nominal frekans fn (Hz):

    [Nominal frekans (Hz)]. Elementlerin güçlerinin belirlendiği frekans değeri.

    Örnek:

    İncirde. 1.25, üç fazlı seri yük devresi kullanan bir devreyi göstermektedir. Şemada, etkin hat gerilimi 25 kV ve frekansı 50 Hz olan bir alternatif gerilim kaynağı, aşağıdaki parametrelere sahip bir devreye bağlanmıştır: U n = 25 kV, fn = 50 Hz, P = 188.7 MW, QL = 59.29 MVAr ve QC = 120.1 MVAr. Seçilen yük parametreleri ile direnç, endüktans ve kapasitans değerleri, Şekil 3'te gösterilen üç fazlı seri RLC devresinin parametrelerine eşit olacaktır. 1.23. Şekil ayrıca 3 Fazlı Seri RLC Yük bloğunun bir şemasını göstermektedir.

    Piktogram:

    Amaç:

    Üç paralel RLC yükünden oluşan üç fazlı bir devreyi simüle eder. Devre bağlantı şeması, topraklanmış nötrü olan bir yıldızdır. Devrenin parametreleri, devrenin anma gerilimi ve frekansındaki fazlarının gücü ile ayarlanır.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Nominal faz-faz gerilimi Vn (Vrms):

    [Nominal hat gerilimi (V)]. Elemanların güçlerinin belirlendiği devrenin etkin hatlar arası voltajının değeri.

    Nominal frekans fn (Hz):

    [Nominal frekans (Hz)]. Elementlerin güçlerinin belirlendiği frekans değeri.

    Üç Fazlı aktif güç P (W):

    [Üç fazda aktif güç (W)].

    Üç Fazlı endüktif reaktif güç QL (pozitif değişken):

    [Üç fazlı endüktans reaktif güç (VAR)]. Endüktans tarafından tüketilen reaktif güç.

    Üç Fazlı kapasitif reaktif güç QC (negatif değişken):

    [Üç fazlı kapasitör reaktif güç (VAR)]. Kondansatör tarafından sağlanan reaktif güç. Gücün mutlak değeri sütuna girilir (işareti dikkate alınmadan).

    Örnek:

    İncirde. 1.26, bir seri yük devresi kullanan bir devreyi göstermektedir. Şemada, etkin hat gerilimi 25 kV ve frekansı 50 Hz olan bir alternatif gerilim kaynağı, aşağıdaki parametrelere sahip bir devreye bağlanmıştır: U n = 25 kV, fn = 50 Hz, P = 2083 MW, QL = 6631 MVAr ve QC = 654.5 kvar. Seçilen yük parametreleri ile direnç, endüktans ve kapasitans değerleri, Şekil 1'de gösterilen paralel RLC devresinin parametrelerine eşit olacaktır. 1.24. Şekil ayrıca 3 Fazlı Paralel RLC Yük bloğunun bir diyagramını gösterir.

    3 Fazlı Dinamik Yük

    Piktogram:

    Amaç:

    Üç fazlı dinamik yük bloğu, aktif gücü P ve reaktif gücü Q, pozitif bileşen voltajının bir fonksiyonu olarak değişen üç fazlı, üç kablolu dinamik yükü simüle eder. Negatif ve sıfır dizi akımlar modellenmez, bu nedenle faz yük akımları dengesiz gerilimlerde bile dengelenir.

    Yük terminallerindeki voltaj ayarlanan değerden düşükse yük empedansı sabit tutulur. Terminal gerilimi değerden büyük olduğunda, yükün aktif gücü P ve reaktif gücü Q aşağıdaki ifadelere göre değişir:

    ,

    ,

    Pozitif dizi başlangıç ​​voltajı,

    Ve - aktif ve yeniden başlangıç ​​​​değerleri aktif güç baskı altında.

    V - pozitif dizi voltajı,

    Ve - yükün özelliklerini yöneten üsler (genellikle 1 ile 3 arasında).

    Ve aktif güç P'nin dinamiklerini kontrol eden zaman sabitleridir.

    Ve reaktif güç Q dinamiklerini kontrol eden zaman sabitleri nelerdir?

    Örneğin, sabit bir akım yükünü simüle etmek için 1'e eşit ve yük empedansının sabit bir değerini ayarlamak için 2'ye eşit ayarlamak gerekir.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Nominal L-L voltajı ve frekansı:

    [Nominal hat voltajı ve frekansı].

    Başlangıç ​​geriliminde aktif ve reaktif güç:

    [İlk gerilimde aktif ve reaktif güç değerleri].

    İlk pozitif bileşen gerilimi Vo:

    [Pozitif dizinin başlangıç ​​voltajı]. Parametre, Mag gerilim modülü değerini ve ilk faz Fazını içeren bir vektör tarafından ayarlanır. Gerilim değeri, ilgili birimlerde (nominal gerilime göre) ve faz - el cinsinden ayarlanır. derece.

    PQ'nun harici kontrolü:

    [Aktif ve reaktif gücün harici kontrolü]. Blok simgesindeki kutuyu işaretlediğinizde, P ve Q'yu kontrol etmek için iki öğeden bir vektör sinyalinin uygulanması gereken ek bir giriş bağlantı noktası görünür.

    Parametreler [np nq]:

    [Seçenekler ve]. Yükün özelliklerini yöneten üsler.

    Zaman sabitleri (ler):

    [Yük süresi sabitleri].

    Minimum voltaj Vm (pu):

    [Minimum voltaj]. Parametre göreceli birimlerde ayarlanır.

    Örnek:

    İncirde. 1.27, üç fazlı dinamik yük kullanan bir diyagramı gösterir. 3 Fazlı Dinamik Yük, akım kaynaklarına bağlı olduğu için endüktif elemanlarla seri bağlanamaz, bu nedenle dinamik yüke paralel olarak küçük bir dirençli yük (1 MW) eklenir.

    Dalgalanma siperi Yıldırım tutucu

    Piktogram:

    Amaç:

    Paratoner (varistör), doğrusal olmayan akım-voltaj karakteristiğine sahip bir dirençtir ve korumak için tasarlanmıştır. güç ekipmanı aşırı gerilim. Yapısal olarak, tutucu, bir dielektrik (porselen) kutu içine alınmış, paralel olarak bağlanmış bir veya birkaç metal oksit disk sütunu şeklinde yapılır. Varistörün doğrusal olmayan karakteristiğine, formun üç üstel fonksiyonunun bir kombinasyonu ile yaklaşılır:

    ,

    V ve I - tutucunun voltajı ve akımı,

    Ve - tutucunun koruyucu voltajı ve bu voltajdaki akımı,

    Ve - parametreler ben doğrusal olmayan bağımlılığın -inci bölümü.

    İncirde. 1.29 grafikleri gösterir akım-voltaj karakteristiği olağan ve logaritmik ölçeklerde kıvılcım aralığı.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Koruma gerilimi Vref:

    [Voltaj koruması].

    Sütun sayısı:

    [Metal oksit disklerin sütun sayısı].

    Iref sütunu başına referans akımı:

    [Vref'e eşit voltajda bir sütunun akımı].

    Segment 1 özelliği:

    [K parametreleri ve akım-voltaj karakteristiğinin ilk bölümü].

    Segment 2 özelliği:

    [K parametreleri ve akım-voltaj karakteristiğinin ikinci bölümü].

    3. segment özelliği

    [K parametreleri ve akım-voltaj karakteristiğinin üçüncü bölümü].

    • Yok - görüntülenecek değişken yok,
    • Şube voltajı Voltaj - elemanın terminallerindeki voltaj,

    Örnek:

    İncirde. 1.29, Kesici anahtarı kapatıldığında, kapasitör boyunca voltajda ani bir artışın meydana geldiği bir diyagramı göstermektedir. Parafudr bloğu aşırı voltajı önler. Şekil ayrıca arestörün akım-voltaj karakteristiğini de gösterir.

    karşılıklı endüktans karşılıklı endüktans

    Piktogram:

    Amaç:

    Karşılıklı endüktans bloğu, manyetik olarak bağlanmış bobinleri veya iletkenleri simüle etmek için tasarlanmıştır. Blok, üç veya iki manyetik olarak bağlı elemanı simüle etmenizi sağlar. Karşılıklı endüktans modelinin diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.30.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Sargı 1 öz empedans:

    [İlk sargının içsel direnci ve endüktansı].

    Üç sargılı Karşılıklı Endüktans:

    [Üç sargılı karşılıklı endüktans]. Kutunun işaretini kaldırmak, üçüncü sargıyı modelden çıkarmanıza izin verir.

    Sargı 2 öz empedans:

    [İkinci sargının öz direnci ve endüktansı].

    3 öz empedans sarma:

    [Üçüncü sargının içsel direnci ve endüktansı].

    Karşılıklı empedans:

    [Sargıların karşılıklı direnci ve endüktansı].

    [Ölçülen değişkenler]. Parametre değerleri listeden seçilir:

    • Yok - görüntülenecek değişken yok,
    • Sargı voltajları ve akımları - sargı voltajları ve akımları.

    Sargıların ayarlanan parametreleri aşağıdaki kısıtlamaları karşılamalıdır (bkz. Şekil 1.30):

    R1, R2, R3 Rm,

    L1, L2, L3 Lm.

    Karşılıklı endüktans (ve transformatörler) kullanarak devreleri simüle ederken, sargılar arasında görünür bir potansiyel bağlantı olmamasına rağmen, böyle bir bağlantının (direnç aracılığıyla) hala var olduğu unutulmamalıdır. Tüm devrenin düğümlerindeki potansiyelleri hesaplamak gerekir. Böyle bir bağlantının varlığı, karşılıklı endüktans sargılarının akım ve gerilimlerinin ölçülen değerlerini etkilemez.

    Örnek:

    İncirde. 1.31, karşılıklı bir endüktans birimi kullanılarak yük geriliminin üçüncü harmoniğinin verildiği bir devreyi göstermektedir.

    3-Faz Karşılıklı Endüktans Z1-Z0

    3-Faz Karşılıklı Endüktans Z1-Z0 Üç fazlı karşılıklı endüktans

    Piktogram:

    Amaç:

    Üç fazlı karşılıklı endüktans bloğu, fazlar arasında endüktif kuplajlı üç fazlı bir devreyi simüle etmek için tasarlanmıştır. Üç fazlı karşılıklı endüktans modeli, üç sargılı Karşılıklı Endüktans bloğuna dayanmaktadır. Karşılıklı endüktans bloğunun parametreleri, aşağıdaki ifadelere göre üç fazlı karşılıklı endüktans için ayarlanan doğrudan ve negatif dizi parametrelerine dayalı olarak yeniden hesaplanır:

    ,

    ,

    ve - üç fazlı karşılıklı endüktans bloğunun sıfır ve pozitif dizisinin dirençleri,

    ve - üç fazlı karşılıklı endüktans bloğunun sıfır ve pozitif dizisinin endüktansı,

    ve - karşılıklı endüktans bloğunun üç sargısının her birinin kendi direnci, karşılıklı dirençleri,

    ve - karşılıklı endüktans bloğunun üç sargısının her birinin kendi endüktansı, karşılıklı endüktansları.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Pozitif dizi parametreleri:

    [Doğrudan dizi parametreleri]. Pozitif dizi direnci ve endüktans.

    Sıfır dizi parametreleri:

    [Sıfır dizi parametreleri]. Sıfır dizinin direnci ve endüktansı.

    Örnek:

    İncirde. 1.32, üç fazlı bir karşılıklı endüktans bloğu kullanan bir devreyi göstermektedir.

    Piktogram:

    Amaç:

    AC açık ve kapalı bir cihazı simüle eder. Anahtar, harici bir giriş sinyali veya yerleşik bir zamanlayıcı ile kontrol edilebilir. Cihaz, tek bir kontrol sinyali ile açılır. Kapatma komutu sıfır sinyal seviyesi tarafından verilirken akım sıfıra düştüğünde cihaz kapanır. Cihaz, anahtarın kontaklarına paralel olarak bağlanmış yerleşik bir RC kıvılcım önleyici devreye sahiptir.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Kesici direnci Ron (Ohm):

    Başlangıç ​​durumu ("açık" için 0, "kapalı" için 1)

    Snubber direnci Rs (Ohm):

    Snubber kapasitansı Cs (F):

    Anahtarlama süreleri (ler):

    [Kesici açma süresi]. Parametre, kesici açma sürelerini tanımlayan bir vektör biçiminde ayarlanır. Örneğin, anahtarın ilk durumu açık olduğunda, vektör tarafından belirtilen parametre değeri, anahtarın 0,005s ve 0,02s zamanlarında kapanacağı ve açma - 0,01s ve 0,03s zamanlarında olacağı anlamına gelir.

    [Yanıt süresinin harici kontrolü]. Blok simgesindeki kutuyu işaretlediğinizde giriş kontrol bağlantı noktası görünür. Kontrol sinyalinin tek bir seviyesi anahtarın kapanmasına neden olur ve sıfır seviyesi anahtarın açılması için bir komuttur, akım sıfır seviyesine ulaştığında devre kesilir.

    [Ölçülen değişkenler]. Parametre değerleri listeden seçilir:

  • Yok - görüntülenecek değişken yok,
  • Şube akımı - eleman akımı,
  • Dal gerilimi ve akımı - hücre gerilimi ve akımı.

    Örnek:

    İncirde. 1.33, Kesici elemanın bir AC kaynağına aktif-endüktif bir yükü bağladığı ve bağlantısını kestiği bir devreyi göstermektedir. Diyagram, yalnızca devredeki akım sıfıra düştüğünde kaynağın yükten ayrıldığını açıkça göstermektedir.

    Piktogram:

    Amaç:

    Üç fazlı bir AC açma ve kapama cihazını simüle eder. Bir sinyal tarafından kontrol edilen üç Kesici bloktan oluşur.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Kesicilerin başlangıç ​​durumu:

    [Anahtarların başlangıç ​​durumu]. Parametre değeri listeden seçilir:

  • açık - tüm anahtarlar açık,
  • kapalı - tüm anahtarlar kapalı.

    Faz A'nın değiştirilmesi:

    [Aşama Anahtar Yönetimi] Onay kutusu kaldırıldığında, anahtar yönetimi devre dışı bırakılır. Anahtar durumu, Kesicilerin başlangıç ​​durumu parametresi tarafından belirlenir.

    B fazının değiştirilmesi:

    [Faz B tuş kontrolü] Onay kutusu temizlendiğinde tuş kontrolü yapılmaz. Anahtar durumu, Kesicilerin başlangıç ​​durumu parametresi tarafından belirlenir.

    Faz C'nin değiştirilmesi:

    [Aşama C anahtar yönetimi] İşaretlenmediğinde, anahtar yönetimi devre dışı bırakılır. Anahtar durumu, Kesicilerin başlangıç ​​durumu parametresi tarafından belirlenir.

    Geçiş süreleri (ler):

    [Kesici açma süresi]. Parametre, devre kesicinin çalışma sürelerini tanımlayan bir vektör biçiminde ayarlanır.

    Dahili zamanlayıcı Ts(s) örnek zamanı:

    [Dahili zamanlayıcının örnekleme adımı].

    Anahtarlama sürelerinin harici kontrolü:

    [Yanıt süresinin harici kontrolü]. Blok simgesindeki kutuyu işaretlediğinizde giriş kontrol bağlantı noktası görünür. Kontrol sinyalinin tek bir seviyesi tuşların kapanmasına neden olur ve sıfır seviyesi, akım sıfır seviyesine ulaştığında devre her fazda kesilirken anahtarları açma komutudur.

    Kesici direnci Ron (Ohm):

    [Kapalı durumda anahtarın direnci (Ohm)].

    Başlangıç ​​durumu ("açık" için 0, "kapalı" için 1):

    [Devre kesicinin başlangıç ​​durumu (0 - açık, 1 - kapalı)].

    Snubber direnci Rs (Ohm):

    [Kıvılcım önleyici devrenin direnci (Ohm)].

    Snubber kapasitansı Cs (F):

    [Kıvılcım önleyici devrenin kapasitesi (F)].

    [Ölçülen değişkenler]. Parametre değerleri listeden seçilir:

  • Yok - görüntülenecek değişken yok,
  • Şube voltajı Voltaj- elemanın terminallerindeki voltaj,
  • Şube akımı - eleman akımı,
  • Dal gerilimi ve akımı - hücre gerilimi ve akımı.

    Örnek:

    İncirde. 1.34, üç fazlı bir anahtar kullanan bir diyagramı gösterir. Devre kesici, Zamanlayıcı bloğu kullanılarak kontrol edilir. Faz akımları Multimetre ünitesi tarafından ölçülür.

    Piktogram:

    Amaç:

    Fazları birbirine ve toprağa kapatan üç fazlı bir cihazı simüle eder. Cihazın şeması Şek. 1.35. Topraklama hatası blok parametreleri penceresinde belirtilmemişse, toprak direnci Rg değeri 10 6 Ohm'a ayarlanır.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    [A Aşaması Tuş Kontrolü]. Onay kutusu temizlendiğinde anahtar yönetilmez. Anahtarın durumu, ünite yerleşik zamanlayıcının kontrolü altında çalışıyorsa Geçiş durumu parametresi tarafından veya ünite harici bir sinyalle kontrol ediliyorsa Hatanın İlk durumu parametresi tarafından belirlenir.

    [Faz B tuş kontrolü]. Onay kutusu temizlenirse, anahtar yönetilmez. Anahtarın durumu, ünite yerleşik zamanlayıcının kontrolü altında çalışıyorsa Geçiş durumu parametresi tarafından veya ünite harici bir sinyalle kontrol ediliyorsa Arızanın Başlangıç ​​durumu parametresi tarafından belirlenir.

    [Aşama C anahtar yönetimi]. Onay kutusu temizlendiğinde anahtar yönetilmez. Anahtarın durumu, ünite yerleşik zamanlayıcının kontrolü altında çalışıyorsa Geçiş durumu parametresi tarafından veya ünite harici bir sinyalle kontrol ediliyorsa Arızanın Başlangıç ​​durumu parametresi tarafından belirlenir.

    Arıza direnci Ron (Ohm):

    [Kapalı durumda anahtarların direnci (Ohm)].

    [Temel hata]. Kontrol edildiğinde, bir toprak arızası üretilir.

    Toprak direnci Rg (Ohm):

    [Toprak direnci (Ohm)]. Topraklama direncinin değeri sıfıra eşit olarak ayarlanamaz.

    Anahtarlama sürelerinin harici kontrolü:

    [Yanıt süresinin harici kontrolü]. Blok simgesindeki kutuyu işaretlediğinizde giriş kontrol bağlantı noktası görünür. Kontrol sinyalinin tek bir seviyesi, tuşların kapanmasına neden olur ve sıfır seviyesi, tuşların açılması için bir komuttur.

    Geçiş durumu:

    [Anahtar durum]. Geçiş süreleri vektörü (0 - açık anahtar, 1 - kapalı anahtar) tarafından belirtilen zamana karşılık gelen anahtarların durumu. Parametre, ünite yerleşik zamanlayıcıdan kontrol edildiğinde kullanılabilir.

    Geçiş süreleri (ler):

    [Anahtar yanıt süresi]. Parametre, tuşların tetiklendiği anları belirleyen bir zaman değerleri vektörü şeklinde ayarlanır. Parametre, ünite yerleşik zamanlayıcıdan kontrol edildiğinde kullanılabilir.

    Dahili zamanlayıcı Ts(s) örnek zamanı:

    [Dahili zamanlayıcının örnekleme adımı].

    Arızanın ilk durumu:

    [Anahtarların başlangıç ​​durumu]. Parametre, zamanın ilk anında tuşların durumunu belirleyen üç öğeden oluşan bir vektör olarak belirtilir. 0'a eşit bir eleman değeri, açık bir başlangıç ​​durumuna, 1 ise kapalı bir duruma karşılık gelir. Parametre, cihazın harici kontrolü için kullanılabilir.

    Snubbers direnci Rs (Ohm):

    [Kıvılcım önleyici devrenin direnci (Ohm)].

    Snubbers kapasitansı Cs (F):

    [Kıvılcım önleyici devrenin kapasitesi (F)].

    [Ölçülen değişkenler]. Parametre değerleri listeden seçilir:

  • Yok - görüntülenecek değişken yok,
  • Arıza voltajları - kısa devrenin giriş terminallerindeki voltajlar,
  • Arıza akımları - kısa devre akımları,
  • Arıza gerilimleri ve akımları - kısa devre gerilimleri ve akımları.

    Örnek:

    İncirde. 1.36, üç fazlı kısa devre kullanan bir devreyi gösterir. 0.02 s anında, bir fazlar arası kısa devre meydana gelir. Cihaz, Adım bloğu kullanılarak kontrol edilir. Faz akımları Multimetre ünitesi tarafından ölçülür.

    Piktogram:

    Amaç:

    Toplu tek fazlı bir güç hattını simüle eder. Gerçek bir güç hattında direnç, endüktans ve kapasitans hat boyunca eşit olarak dağıtılır. Yaklaşık bir çizgi modeli (Şekil 1.37), toplu parametrelerle birden çok sayıda aynı bölümü içerebilir. Bölüm sayısı şunlara bağlıdır: Frekans aralığı simülasyonda ele alınması gerekir. Yaklaşık bölüm sayısı şu ifadeden belirlenebilir:

    F maksimum - maksimum frekans,

    Endüktansı H / km ve kapasitansı F / km cinsinden ölçerken km / s cinsinden yayılma hızı,

    ben- km cinsinden hat uzunluğu,

    n- bölümlerin sayısı.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    [Hat frekansı (Hz)].

    Birim uzunluk başına direnç (Ohm / km):

    Birim uzunluk başına endüktans (H / km):

    Birim uzunluk başına kapasitans (F / km):

    [Km başına hat kapasitesi (F/km)].

    [Hat uzunluğu (km)].

    Pi bölümlerinin sayısı:

    [Hat bölümlerinin sayısı].

    [Ölçülen değişkenler]. Parametre değerleri listeden seçilir:

  • Giriş ve çıkış gerilimleri - giriş ve çıkış gerilimleri,
  • Giriş ve çıkış akımları - giriş ve çıkış akımları,
  • Örnek:

    İncirde. 1.38, 200 km uzunluğundaki bir elektrik hattına bağlanma ve bağlantı kesme işlemlerini simüle eden bir diyagramı göstermektedir. Çizgi modelinin iki bölümü vardır.

    Piktogram:

    Amaç:

    Hat fazlarının karşılıklı endüktansını hesaba katarak üç fazlı toplu güç hattını simüle eder. Model tek bölümden oluşmaktadır. Birkaç bölümden oluşan bir model oluşturmak için gerekli sayıda bloğu sırayla eklemelisiniz.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    R L C özelliği (Hz) için kullanılan frekans:

    [Hat frekansı (Hz)].

    Pozitif ve sıfır dizi dirençleri:

    [1 km uzunluk başına doğrudan ve sıfır dizi hat direnci (Ohm / km)]. Parametre bir vektör olarak belirtilir.

    Pozitif ve sıfır dizi endüktansları [L1 (H / km) L0 (H / km)]:

    [1 km uzunluk (H / km) başına doğrudan ve sıfır dizi hattının endüktansı]. Parametre bir vektör olarak belirtilir.

    Pozitif ve sıfır dizi kapasitansları [C1 (F / km) C0 (F / km)]:

    [1 km uzunluk (F / km) başına doğrudan ve sıfır dizi hattı kapasitesi]. Parametre bir vektör olarak belirtilir.

    Hat kesit uzunluğu (km):

    [Hat uzunluğu (km)].

    Örnek:

    İncirde. 1.39, 100 km uzunluğunda bir enerji nakil hattının bir kaynağa bağlanması işlemlerini simüle eden bir diyagramı göstermektedir.

    Piktogram:

    Amaç:

    Dağıtılmış parametrelerle çok fazlı bir güç iletim hattını simüle eder. matematiksel açıklama modelde özetlenmiştir.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Faz sayısı N:

    [Aşama sayısı].

    R L C özelliği (Hz) için kullanılan frekans:

    [Hat frekansı (Hz)].

    | Birim uzunluk başına direnç (Ohm / km) veya:

    [1 km uzunluk başına hat direnci (Ohm / km)].

    Birim uzunluk başına endüktans (H/km) veya.

    [1 km uzunluk başına hat endüktansı (H / km)].

    Birim uzunluk başına kapasite (F / km) veya:

    [Km uzunluk başına hat kapasitesi (F/km)]:

    Hat uzunluğu (km):

    [Hat uzunluğu (km)].

    [Ölçülen değişkenler]. Parametre değerleri listeden seçilir:

  • Yok - ölçülecek değişken yok,
  • Faz-toprak gerilimleri - hattın giriş ve çıkışındaki toprağa göre gerilimler.

    İki, üç veya altı fazlı simülasyon için simetrik çizgi satır parametrelerini NxN matrisleri şeklinde ayarlayabilir (N, faz sayısıdır) veya doğrudan dizinin parametrelerini ayarlayabilirsiniz. İki veya üç fazlı transpoze hat için doğrudan ve sıfır dizi parametrelerini girebilirsiniz. Altı fazlı aktarılmış bir hat için, sıfır karşılıklı direnç, endüktans ve kapasitans dizisinin parametrelerini ek olarak ayarlamak gerekir. Asimetrik bir çizgiyi simüle etmek için, NxN boyutlarına sahip parametre matrislerini belirtmek gerekir.

    Örnek:

    İncirde. 1.40, 200 km uzunluğundaki bir elektrik hattına bağlanma ve bağlantısını kesme işlemlerini simüle eden bir diyagramı göstermektedir. Devre, toplu parametrelere sahip tek fazlı bir hat için örnekte olduğu gibi aynı hat ve kaynak parametrelerini kullanır (Şekil 1.38).

    Dommel, H, "Tekli ve Çoklu Ağlarda Elektromanyetik Geçişlerin Dijital Bilgisayar Çözümü", Güç Aparat ve Sistemlerinde IEEE İşlemleri, Cilt. PAS-88, Hayır. 4 Nisan 1969.

    Üç Fazlı Trafo (Üç Sargı) Üç Fazlı Üç Sargılı Trafo

    Piktogram:

    Amaç:

    Üç sargılı üç fazlı bir transformatörü simüle eder. Model, üç adet tek fazlı transformatöre dayanmaktadır. Model, çekirdek malzemenin manyetizasyon karakteristiğinin doğrusal olmama durumunu hesaba katabilir.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Bağlantı noktası yapılandırması:

    [Bağlantı noktası yapılandırması]. Bu parametre bloğun port tipini (giriş veya çıkış) değiştirmenizi sağlar. Parametre değeri listeden seçilir:

  • Giriş terminalleri olarak ABC - Birincil terminaller (A, B ve C) giriş terminalleridir. Bu durumda sekonder sargıların (abc) terminalleri çıkarılacaktır.
  • Çıkış terminalleri olarak ABC - birincil terminaller (A, B ve C) çıkış terminalleridir. Sekonder sargıların (abc) terminalleri girilecektir.

    Sargı 1 (ABC) bağlantısı:

    Parametre değeri listeden seçilir:

  • Y bir yıldızdır,
  • Yn - nötr yıldız,
  • Sargı parametreleri:

    [İlk sargının parametreleri]. Doğrusal voltaj (V), sargının aktif direnci (p.u.), sargının endüktansı (p.u.).

    Sargı 2 (abc) bağlantısı:

    Parametre değeri listeden seçilir:

  • Y bir yıldızdır,
  • Yn - nötr yıldız,
  • Yg, topraklanmış nötre sahip bir yıldızdır,
  • Delta (D1) - birinci grubun üçgeni,
  • Delta (D11) - on birinci grubun üçgeni.

    Sargı parametreleri:

    [İkinci sargının parametreleri]. Doğrusal voltaj (V), sargının aktif direnci (p.u.), sargının endüktansı (p.u.).

    Sargı 3 (abc) bağlantısı:

    Parametre değeri listeden seçilir:

  • Y bir yıldızdır,
  • Yn - nötr yıldız,
  • Nötr topraklanmış Yg yıldızı,
  • Delta (D1) - birinci grubun üçgeni,
  • Delta (D11) - onbirinci grubun üçgeni.

    Sargı parametreleri:

    [Üçüncü sargının parametreleri]. Doğrusal voltaj (V), sargının aktif direnci (p.u.), sargının endüktansı (p.u.).

    [Mıknatıslama devresinin direnci (pu)].

    Histerezisi simüle edin:

    Histerez Veri Mat dosyası:

    Parametre, Histerezisi simüle et onay kutusu seçildiğinde kullanılabilir.

    [Ölçülen değişkenler]. Parametre değerleri listeden seçilir:

  • Sargı voltajları - sargı voltajları,
  • Sargı akımları - sargı akımları,
  • Akı ve manyetizasyon akımı (Imag) - akı ve manyetizasyon akımı,
  • Piktogram:

    Amaç:

    Üç fazlı bir lineer transformatörü simüle eder. Model, üç adet tek fazlı lineer transformatöre dayanmaktadır. Ünite, tüm trafo sargı uçları için ayrı kelepçelere sahiptir.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Üç fazlı anma gücü ve frekansı:

    [Üç fazlı nominal tam güç(VA) ve anma frekansı (Hz)].

    [Birincil sargının parametreleri. Sargı geriliminin (V), aktif direncinin (pu) ve sargının kaçak endüktansının (pu) RMS değeri].

    Sarma 2 parametre:

    [Sekonder sargının parametreleri. Sargı geriliminin (V), aktif direncinin (pu) ve sargının kaçak endüktansının (pu) RMS değeri].

    Manyetizasyon şubesi:

    Zigzag Faz Kaydırmalı Trafo Bir zikzak şeklinde bağlanmış birincil sargılı üç fazlı transformatör

    Piktogram:

    Amaç:

    Zigzag birincil sargılı üç fazlı bir transformatörü simüle eder. Model, üç adet tek fazlı üç sargılı transformatöre dayanmaktadır. Tüm birincil terminaller mevcuttur. Model, çekirdek malzemenin manyetizasyon karakteristiğinin doğrusal olmama durumunu hesaba katabilir.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Nominal güç ve frekans:

    [Anma gücü(VA) ve transformatörün frekansı (Hz)].

    Birincil (zikzak) nominal voltaj Vp:

    [Transformatörün primer sargısının nominal hat geriliminin RMS değeri].

    İkincil nominal gerilim ve faz kayması:

    [Transformatörün sekonder sargısının nominal hat voltajının RMS değeri ve sekonder sargı voltajının faz kayması (el. Derece)].

    Sekonder sargı (abc) bağlantısı:

  • Y bir yıldızdır,
  • Yn - nötr yıldız,
  • Nötr topraklanmış Yg yıldızı,
  • Delta (D1) - birinci grubun üçgeni,
  • Delta (D11) - onbirinci grubun üçgeni.

    Sargı 1 (zikzak): [R1 (pu) L1 (pu)]:

    [İlk sargının parametreleri]. Tek fazlı üç sargılı bir transformatörün ilk sargısının aktif direnci (pu) ve endüktansı (pu).

    Sargı 2 (zikzak): [R2 (pu) L2 (pu)]:

    [İkinci sargının parametreleri]. Tek fazlı üç sargılı bir transformatörün ikinci sargısının aktif direnci (pu) ve endüktansı (pu).

    Sargı 3 (ikincil): [R3 (pu) L3 (pu)]:

    [Üçüncü sargının parametreleri]. Tek fazlı üç sargılı bir transformatörün üçüncü (ikincil) sargısının aktif direnci (pu) ve endüktansı (pu).

    [Doyurulabilir çekirdek]. Kontrol edildiğinde, doğrusal olmayan model transformatör

    Mıknatıslama dalı::

    [Mıknatıslama devresinin parametreleri]. Mıknatıslama devresinin aktif direnci (pu) ve endüktansı (pu). Parametre, Doyurabilir çekirdek onay kutusu seçili değilse kullanılabilir (doğrusal bir transformatör simüle edilir).

    Mıknatıslanma direnci Rm (pu):

    [Mıknatıslama devresinin direnci (pu)]. Parametre, Doyurulabilir çekirdek onay kutusu seçiliyse kullanılabilir.

    Doygunluk karakteristiği (pu) [i1, phi1; i2, phi2; ...]:

    [Çekirdeğin doygunluk özelliği]. Mıknatıslanma akımı ve manyetik akı değerleri göreceli birimlerde ayarlanır. Parametre, doğrusal olmayan bir transformatör simüle edilirken kullanılabilir (Doyurabilir çekirdek onay kutusu seçili).

  • Yok - ölçülecek değişken yok,
  • Faz gerilimleri - faz gerilimleri sargılar,
  • Faz akımları - sargıların faz akımları,
  • Akılar ve uyarma akımları (Imag + IRm) - yüksüz akılar ve akımlar,
  • Akılar ve manyetizasyon akımları (Imag) - manyetizasyon akımı ve akımı,
  • Tüm ölçümler (VI Akıları) - tüm voltajlar, akımlar ve akı.

    Sargıların aktif dirençleri ve endüktansları ile mıknatıslama devresinin parametreleri, doğrusal bir transformatör modeline benzer göreceli birimlerde ayarlanır.

    Lineer Trafo Doğrusal transformatör

    Piktogram:

    Amaç:

    Üç veya iki sargılı tek fazlı bir transformatörü simüle eder. Çekirdek malzemenin manyetizasyon özelliğinin doğrusal olmaması dikkate alınmaz. Transformatörün eşdeğer devresi Şek. 1.141.


    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Nominal güç ve frekans:

    Sargı 1 parametreleri:

    Sarma 2 parametre:

    Üç sargılı transformatör:

    3 parametre sarma:

    Manyetizasyon direnci ve reaktansı:

    [Mıknatıslama devresinin (pu) direnci ve mıknatıslama devresinin (pu) endüktansı].

    [Ölçülen değişkenler]. Parametre değerleri listeden seçilir:

  • Sargı voltajları - sargı voltajları,
  • Sargı akımları - sargı akımları,
  • Mıknatıslanma akımı - mıknatıslanma akımı,
  • Tüm voltajlar ve akımlar - tüm voltajlar ve akımlar.

    Sargıların ve ayrıca mıknatıslama devrelerinin aktif dirençleri ve endüktansları, ilgili birimlerde ayarlanır. Her sargı için, göreceli direnç ve endüktans değerleri aşağıdaki ifadeler kullanılarak hesaplanır:

    ,
    ,

    R * ve L * - göreceli direnç ve endüktans değerleri,

    R ve L - mutlak direnç ve endüktans değerleri,

    Temel direnç

    - temel endüktans

    U n - sargının anma gerilimi,

    f n - anma frekansı.

    Sargıların hesaplanan bağıl parametreleri aynıdır.

    Mıknatıslama devresinin parametreleri, nominal akıma göre % olarak ayarlanan mıknatıslama akımının büyüklüğü kullanılarak bulunabilir. Örneğin, mıknatıslama akımının değeri %2'ye eşit olduğunda, mıknatıslama devresinin direnci ve endüktansı 1 / (0,2 100) = 500 pu'ya eşit olacaktır.

    Örnek:

    İncirde. 1.42, aktif bir yüke güç sağlamak için iki sargılı bir lineer transformatörün kullanıldığı bir diyagramı gösteren bir diyagramdır.

    Piktogram:

    Amaç:

    Üç veya iki sargılı tek fazlı bir transformatörü simüle eder. Model, çekirdek malzemenin manyetizasyon özelliğinin doğrusal olmama durumunu hesaba katar. Transformatörün eşdeğer devresi Şek. 1.143.


    Modelde, mıknatıslama devresinin direnci, Rm, çekirdekteki aktif kayıpları hesaba katar. Doğrusal olmayan endüktans Lsat, transformatör çekirdeğinin doygunluğunu hesaba katar.

    Modeldeki doğrusal olmayan özellik, çekirdeğin manyetik akısı ile mıknatıslama akımı arasındaki parçalı doğrusal bir ilişki olarak belirtilir (Şekil 1.44 a). Model, çekirdekte kalan manyetik akıyı ayarlama yeteneğine sahiptir. Bu durumda, doğrusal olmayan özelliğin ikinci noktası sıfır akıma karşılık gelmelidir (Şekil 1.44 b).


    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Nominal güç ve frekans:

    [Anma görünür güç (VA) ve anma frekansı (Hz)].

    Sargı 1 parametreleri:

    [İlk sargının parametreleri. Sargı geriliminin (V), aktif direncinin (pu) ve sargının kaçak endüktansının (pu) RMS değeri].

    Sarma 2 parametre:

    [İkinci sargının parametreleri. Sargı geriliminin (V), aktif direncinin (pu) ve sargının kaçak endüktansının (pu) RMS değeri].

    Üç sargılı transformatör:

    [Üç sargılı transformatör]. Kutu işaretlendiğinde, transformatörün iki ikincil sargısı vardır, kutu işaretli değilse bir tane.

    3 parametre sarma:

    [Üçüncü sargının parametreleri. Sargı geriliminin (V), aktif direncinin (pu) ve sargının kaçak endüktansının (pu) RMS değeri].

    Doygunluk özelliği:

    [Çekirdeğin doygunluk özelliği].

    Çekirdek kaybı direnci ve ilk akı veya yalnızca:

    [Mıknatıslama devresinin (pu) ve artık akının (pu) direnci veya yalnızca mıknatıslama devresinin (pu) direnci].

    Histerezisi simüle edin:

    [Histerezi simüle edin]. Kontrol edildiğinde, manyetizasyon karakteristiğinde histerezis dikkate alınır.

    Histerez Veri Mat dosyası:

    [Histerezis özelliğini içeren veri dosyasının adı]. Bir Powergui bloğu kullanılarak bir veri dosyası oluşturulabilir.

    [Ölçülen değişkenler]. Parametre değerleri listeden seçilir:

  • Sargı voltajları - sargı voltajları,
  • Sargı akımları - sargı akımları,
  • Akı ve uyarma akımı (Imag_IRm) - yüksüz akı ve akım,
  • Tüm Ölçümler (V, I, Akı) - tüm voltajlar, akımlar ve akı.

    Sargıların aktif dirençleri ve endüktansları ile mıknatıslama devresinin dirençleri, doğrusal bir transformatör modeline benzer ilgili birimlerde ayarlanır.

    Mıknatıslama karakteristiği, (0, 0) noktasından başlayarak, göreceli birimlerdeki mıknatıslama akımı ve akı değerleri çiftleriyle belirlenir. Akım ve akının nispi değerleri ifadelerle belirlenir:

    ,
    ,

    I * ve F * - göreceli direnç ve endüktans değerleri,

    I ve F - mutlak direnç ve endüktans değerleri,

    temel akım,

    - taban akışı,

    U 1 - birincil sargının anma gerilimi,

    f n - anma frekansı.

    Örnek:

    İncirde. 1.45, aktif bir yüke güç sağlamak için iki sargılı doğrusal olmayan bir transformatörün kullanıldığı bir diyagramı gösteren bir diyagramdır. Osilogram, transformatörün doğrusal olmayan özelliğinden dolayı birincil sargı akımının sinüzoidal olmayan yapısını açıkça gösterir.

    Üç Fazlı Trafo (İki Sargılı) Üç Fazlı İki Sargılı Trafo

    Piktogram:

    Randevu:

    İki sargılı üç fazlı bir transformatörü simüle eder. Model, üç adet tek fazlı transformatöre dayanmaktadır. Model, çekirdek malzemenin manyetizasyon karakteristiğinin doğrusal olmama durumunu hesaba katabilir.

    Parametre ayar penceresi:

    Blok parametreleri:

    Nominal güç ve frekans:

    [Transformatörün nominal gücü (VA) ve frekansı (Hz)].

    Sargı 1 (ABC) bağlantısı:

    Parametre değeri listeden seçilir:

  • Y bir yıldızdır,
  • Yn - nötr yıldız,
  • Nötr topraklanmış Yg yıldızı,
  • Delta (D1) - birinci grubun üçgeni (300 el voltaj kayması. Bir yıldıza bağlantıya kıyasla ilerleme yönünde),
  • Delta (D11) - on birinci grubun bir üçgeni (voltaj 300 el ile kayma. Bir yıldıza bağlantıya kıyasla gecikme tarafına).

    1 parametre sarma

    [Birincil sarma parametreleri]. Doğrusal voltaj (V), sargının aktif direnci (p.u.), sargının endüktansı (p.u.).

    Sargı 2 (abc) bağlantısı

    Parametre değeri listeden seçilir:

  • Y bir yıldızdır,
  • Yn - nötr yıldız,
  • Nötr topraklanmış Yg yıldızı,
  • Delta (D1) - birinci grubun üçgeni,
  • Delta (D11) - onbirinci grubun üçgeni.

    Sarma 2 parametre:

    [Sekonder sargının parametreleri]. Doğrusal voltaj (V), sargının aktif direnci (p.u.), sargının endüktansı (p.u.).

    [Doyurulabilir çekirdek]. Kontrol edildiğinde, transformatörün doğrusal olmayan modeli kullanılır. Mıknatıslanma direnci Rm (pu):

    Manyetizasyon endüktansı Lm (pu):

    [Mıknatıslama devresinin endüktansı (pu)]. Parametre, doğrusal bir transformatör simüle edilirken kullanılabilir (Doyurulabilir çekirdek onay kutusu seçili değildir).

    Doygunluk karakteristiği (pu)

    [Çekirdeğin doygunluk özelliği]. Mıknatıslanma akımı ve manyetik akı değerleri göreceli birimlerde ayarlanır. Parametre, doğrusal olmayan bir transformatör simüle edilirken kullanılabilir (Doyurabilir çekirdek onay kutusu seçili).

    Histerezisi simüle edin:

    [Histerezi simüle edin]. Kontrol edildiğinde, manyetizasyon karakteristiğinde histerezis dikkate alınır.

    Histerez Veri Mat dosyası:

    [Histerezis özelliğini içeren veri dosyasının adı]. Bir Powergui bloğu kullanılarak bir veri dosyası oluşturulabilir.

    İlk akışları belirtin:

    [ABC aşamaları için ilk akışlar]. Parametre, doğrusal olmayan bir transformatör simüle edilirken kullanılabilir (Doyurabilir çekirdek onay kutusu seçili).

    [Ölçülen değişkenler]. Parametre değerleri listeden seçilir:

  • Sargı voltajları - sargı voltajları,
  • Sargı akımları - sargı akımları,
  • Akı ve uyarma akımı (Imag_IRm) - yüksüz akı ve akım,
  • Akı ve manyetizasyon akımı (Imag) - manyetizasyon,
  • Tüm Ölçümler (V, I, Akı) - tüm voltajlar, akımlar ve akı.

    Sargıların aktif dirençleri ve endüktansları ile mıknatıslama devresinin parametreleri, doğrusal bir transformatör modeline benzer göreli birimlerde ayarlanır.

    Manyetizasyon karakteristiği, doğrusal olmayan transformatör modeline benzer şekilde ayarlanır.

    Örnek:

    İncirde. 1.45 bir diyagramı gösterir, üç fazlı bir devreyi çalıştırmak için iki sargılı üç fazlı bir transformatörün kullanıldığı bir diyagramı gösterir. aktif yük... Örnek, transformatör modelinin doğrusal bir versiyonunu kullanır.


  • Tanıtım

    Bu metodolojik kılavuz, disiplinlerarası kompleks MDK 03.01., Disiplinler "Otomasyonun Temelleri", "Sistemler" bölümünün "Otomasyon" bölümünü incelemek için tasarlanmıştır. otomatik kontrol»

    Öğretici yöntemleri tartışıyor dijital modelleme otomatik kontrol sistemleri ve bunların uygulanması için yazılımlar, matematiksel modeller oluşturma yöntemleri göz önünde bulundurulur.

    Kılavuzun ilk bölümü (Bölüm 1), diferansiyel denklemlerle sistemleri tanımlamanın bir yolunu sağlar. Kılavuzun sonraki kısmı (Bölüm 2), sistemleri bir dizi transfer fonksiyonu olarak tanımlamanın bir yolunu sunacaktır.

    Örneği göstermek için MATLAB programının 7.11 versiyonu kullanılmıştır.

    MATLAB'ın diğer sürümleriyle çalışmak, "windows" görünümü dışında aynıdır.

    Talimatları olabildiğince basitleştirmeye ve Simulink'i nasıl kullanabileceğinizi erişilebilir bir biçimde göstermeye çalıştık.

    Bölüm 1. Genel bilgi Simulink sistemi hakkında

    Simulink programı, MATLAB paketinin bir ekidir.

    Simulink kullanarak simülasyon yaparken, kullanıcının bir yapı taşları kitaplığından ekranda bir cihaz modeli oluşturduğu ve hesaplamalar yaptığı görsel programlama ilkesi uygulanır. Aynı zamanda, klasik modelleme yöntemlerinden farklı olarak, kullanıcının programlama dilini ve matematiğin sayısal yöntemlerini kapsamlı bir şekilde incelemesi gerekmez, bunun yerine bir bilgisayarda çalışırken gerekli olan genel bilgi ve doğal olarak, içinde bulunduğu konu alanı bilgisi. İşler.

    Sistemin temel konsepti Simulink simülasyonu sinyaldir. Varsayılan olarak sinyaller, modelin bileşenlerini bağlayan skaler boyutsuz değişkenlerdir. Bununla birlikte, modellenen sistemin bazı öğelerinin diğerleri üzerindeki belirli fiziksel etkisini belirli bir şekilde tanımlayan elektrik, hidrolik, mekanik vb. gibi özel sinyaller de vardır. Model bileşenleri, Simulink kitaplığının veya sinyal modifikasyonlarını (örneğin, entegrasyon, amplifikasyon, iki sinyalin eklenmesi, vb.) gerçekleştiren diğer modellerin öğeleridir.

    Simulink oldukça bağımsız bir araçtır ve onunla çalışırken MATLAB'ın kendisini ve diğer uygulamalarını bilmenize gerek yoktur. Öte yandan, MATLAB işlevlerine ve diğer araçlarına erişim açık kalır ve Simulink'te kullanılabilir. Dahil edilen paketlerden bazıları Simulink'te gömülü araçlara sahiptir (örneğin, Kontrol Sistemi Araç Kutusu uygulamasının LTI-Görüntüleyicisi - kontrol sistemleri geliştirmek için bir paket).

    Farklı uygulamalar için ek blok kitaplıkları da vardır (örneğin, Güç Sistemi Blok Seti - elektrikli cihazların simülasyonu, Dijital Sinyal İşleme Blok Seti - geliştirme için bir dizi blok dijital cihazlar vesaire).

    Simulink ile çalışırken kullanıcı, kütüphane bloklarını modernize etme, kendi blok kütüphanelerini oluşturma ve yeni blok kütüphaneleri oluşturma yeteneğine sahiptir.

    Simülasyon sırasında kullanıcı, diferansiyel denklemleri çözme yöntemini ve model zamanını değiştirme yöntemini seçebilir.

    (sabit veya değişken adımlı). Simülasyon sırasında sistemde meydana gelen süreçleri izlemek mümkündür. Bunu yapmak için Simulink kitaplığının parçası olan özel gözetim cihazlarını kullanın. Simülasyon sonuçları grafikler veya tablolar şeklinde sunulabilir.

    Simulink'in avantajı ayrıca, MATLAB'de ve ayrıca C++, Fortran ve Ada dillerinde yazılmış alt rutinleri kullanarak blok kütüphanelerini yenilemenize izin vermesidir.

    Programı çalıştırmak için öncelikle MATLAB paketini çalıştırmalısınız. MATLAB paketinin ana penceresi Şekil 1'de gösterilmiştir. Ayrıca araç çubuğundaki Simulink kısayolunun üzerine fare imlecini getirdiğinizde pencerede görünen araç ipucunu da gösterir.

    MATLAB programının ana penceresini açtıktan sonra Simulink programını başlatmanız gerekmektedir. Bu, üç yoldan biriyle yapılabilir:

    Şekil 1- MATLAB programının ana penceresi

    ∙ MATLAB komut penceresi araç çubuğundaki (Simulink) düğmesine tıklayın.

    ∙ Ana MATLAB penceresinin komut satırına Simulink yazın ve tıklayın. Giriş anahtarı klavyede.

    ∙ Dosya menüsünde Aç ... komutunu çalıştırın ve model dosyasını (mdl - dosyası) açın.

    İkinci seçenek, yalnızca hesaplamalar yapmanız gerektiğinde ve modele yeni bloklar eklemeniz gerekmediğinde, hazır ve hata ayıklanmış bir modeli başlatmak için kullanışlıdır. Birinci ve ikinci yöntemlerin kullanılması Simulink kitaplık penceresinin açılmasına yol açar (Şekil 2).

    Şekil 2- Simulink kütüphane penceresi.

    Rakamlar şunları belirtir: 1 - bileşen arama dizisi, 2 - Simulink kitaplık ağacı, 3 - kitaplık içeriği (bölümler veya kitaplık bileşenleri)

    Şekil 2, ana Simulink kitaplığını vurgular (pencerenin sol tarafında) ve bölümlerini gösterir (pencerenin sağ tarafında). MATLAB 2010'daki Simulink kütüphanesi aşağıdaki ana bölümleri içerir:

    0. Yaygın Olarak Kullanılan Bloklar - Ana Simulink kitaplığının çeşitli bölümlerinden sık kullanılan bileşenler.

    1. Sürekli - sistemleri sürekli zamanda simüle etmek için bileşenler.

    2. Süreksizlikler - düzgün olmayan ve süreksiz doğrusal olmayan fonksiyonları modellemek için bileşenler.

    3. Ayrık - ayrık zamanda modelleme sistemleri için bileşenler.

    4. Mantık ve Bit İşlemleri - lo-

    mantıksal (ikili) işlemler.

    5. Arama Tabloları - işlevsel ve tablo bağımlılıklarını modelleme bileşenleri.

    6. Matematik İşlemleri - matematiksel işlemleri modelleme bileşenleri.

    7. Model Doğrulama - modellerin davranışını test etmek ve doğrulamak için bileşenler.

    8. Model Çapında Yardımcı Programlar - modelleri belgelemek ve doğrusallaştırmak için yardımcı bileşenler.

    9. Bağlantı Noktaları ve Alt Sistemler - hiyerarşik modeller ve alt sistemler oluşturmak için bloklar.

    10. Sinyal Nitelikleri - modellerde sinyal türlerini dönüştürmek için bileşenler.

    11. Sinyal Yönlendirme - sinyalleri değiştirmek ve birleştirmek / bağlantısını kesmek için bileşenler.

    12. Lavabo - sinyallerin görüntülenmesi ve kaydedilmesi için bileşenler.

    13. Kaynaklar - sinyal ve etki kaynakları.

    14. Kullanıcı Tanımlı İşlevler - MATLAB'da uygulanan özel işlevler oluşturmak için bileşenler.

    Simulink kitaplığı bölümlerinin listesi bir ağaç şeklinde sunulur ve onunla çalışma kuralları aşağıdaki türdeki listeler için ortaktır:

    ∙ Daraltılmış ağaç düğümünün simgesi + simgesini, genişletilmiş simge ise - simgesini içerir.

    ∙ Bir ağaç düğümünü genişletmek veya daraltmak için, sol fare tuşu ile simgesine tıklamanız yeterlidir.

    Kitaplığın uygun bölümünü seçtiğinizde, içeriği pencerenin sağ tarafında görüntülenir (Şekil 3).

    Şekil 3- Simulink / Sürekli kitaplığının bileşenleri.

    Simulink'te bir model oluşturma örneği

    Simulink'i sistemleri modellemek için kullanmanın bir örneği olarak, tek ailelik bir konutta ısıtmayı düşünün. Basitlik için, ev, ısıtmanın toplam termal güçle kurulduğu sadece bir odadan oluşuyor.𝑃 ... Bu evin içindeki sıcaklık𝑇 𝑖 derece, pencerenin dışındaki sıcaklık𝑇 𝑜 derece. Sıcaklığın nasıl değiştiğiyle ilgileniyoruz𝑇 𝑖 gücü değiştirirken𝑃 (Şekil 4).

    Şekil 4- Giriş-çıkışta ısıtılan bir odanın modeli.

    Bir model çizmeden önce, bazı özelliklerini sezgisel olarak ele alacağız. İlk olarak, ısıtmayı açarsanız, önce sıcaklığın artacağı ve daha sonra sabitleneceği oldukça açıktır - sağlanan ısı ile pencerelerdeki çatlaklardan sokağa yayılan, havalandırma, havalandırma arasında termal bir denge olacaktır. vesaire. Ocağı kapatırsanız, sıcaklık düşecek ve sonunda ev dışarısı kadar soğuk olacaktır. Varlıklı

    model parametreleri şunlardır:

    ∙ pencerenin dışındaki sıcaklık𝑇 𝑜 - ne kadar küçükse, o kadar fazla ısı

    evden çıkar ve içeride ayarlanan sıcaklığa ulaşmak için ısıtıcının gücüne daha fazla ihtiyaç duyulur.𝑇 𝑖 ;

    ∙ ısı yalıtımı kalitesi - ısı yalıtımı ne kadar kötüyse, o kadar fazla ısı ortaya çıkar;

    ∙ evin içindeki hava kütlesi - ne kadar fazla hava olursa, ayarlanan sıcaklığa o kadar uzun süre ısıtılması gerekir ve ısıtma kapatıldığında kümes o kadar uzun süre soğur.

    Isıtma mühendisliğinde, değişen derecelerde doğrulukla ısıtma ve soğutma gövdelerinin işlemlerini simüle eden birçok model vardır. Sonra, en basitine bakacağız. Bunu yapmak için, bir cismin termodinamik durumunu (örneğin, sıcaklık) değiştirmek için gereken enerji olan ısı miktarı kavramını tanıtmak gerekir. Fizik dersinden çok iyi bilinmektedir ki bir cismi kütle ile ısıtmak için𝑚 ve ısı kapasitesi𝑐 sıcaklıktan 𝑇 1 ila 𝑇 2 ısı miktarını harcamanız gerekiyor𝑄, eşittir

    𝑄 = 𝑐𝑚 (𝑇 2 − 𝑇 1)

    ısı miktarı𝑄 𝑖 , güç ile ısıtıcıdan gelen𝑃 zamanında 𝜏 Sadece zaman içinde bir integraldir:

    𝑄 𝑖 (𝜏 ) =

    Sokağa ne kadar ısı gittiğini anlamak için ısı akışı kavramını kullanmak gerekir.𝑄 0 (t) - birim zamanda yüzeyden geçen ısı miktarı. Temas eden iki ortamın içindeki ısıl iletkenliğin, aralarındaki ısıl iletkenlikten daha büyük olduğunu varsayarsak, ısı akısı sıcaklıklarındaki farkla orantılıdır:

    𝑄 0 (t) = -k (T i (t) –T 0)

    𝑄 0 (𝜏) = (T i (t) –T 0) dt

    Isı dengesi denklemini yazalım:

    𝑄 = 𝑄 𝑖 + 𝑄 𝑜

    Her iki parçayı da zaman içinde farklılaştırarak, sıcaklık değişiminin dinamiklerini birbirine bağlayan bir diferansiyel denklem yazabiliriz.𝑇 𝑖 (𝑡 ) ısıtıcının gücü hakkında:

    𝑐𝑚 = 𝑘 (𝑇 𝑜 − 𝑇 𝑖 (𝑡 )) + 𝑃 (𝑡 )

    Katsayının gösterilmesi𝑐𝑚 = a ve integrasyon için değişkenleri bölerek şunu yazabiliriz:

    Son ifade ise en basit model bir odayı ısıtırken ısı transferi süreci. Simulink kullanarak bu sistemin nasıl simüle edileceğini görelim.

    Simulink ortamında bir model oluşturmak için sırayla bir dizi adım gerçekleştirilmelidir.

    İlk olarak, Dosya / Yeni / Model komutunu kullanarak veya araç çubuğundaki düğmeyi kullanarak yeni bir model dosyası oluşturmanız gerekir (bundan sonra / sembolü kullanılarak, belirtilen eylemi gerçekleştirmek için sırayla seçilmesi gereken program menü öğeleri belirtilir. ). Yeni oluşturulan model penceresi Şekil 5'te gösterilmektedir.

    Şekil 5- Modelin boş penceresi.

    Daha sonra Simulink kütüphanesinin bileşenlerini model penceresine yerleştireceğiz. Bunu yapmak için kütüphanenin uygun bölümünü açmanız gerekir (örneğin, Kaynaklar - Kaynaklar). Ayrıca, imleci gerekli bloğa işaret ederek ve üzerine tıklayarak sol tuş fare, bloğu oluşturulan model penceresine sürükleyin. Fare düğmesini basılı tutun.

    Modelin diferansiyel denklemini göz önünde bulundurarak modelin sinyallerini değiştiren bileşenlerin aşağıdaki listesini yapabilirsiniz:

    ∙ parametreyi modele girmek gereklidir𝑇 𝑜 hangi başlangıçta olacak

    sabit - Simulink / Yaygın Olarak Kullanılan Bloklar / Sabit veya Simulink / Kaynaklar / Sabit kitaplığının bir bileşenini kullanıyoruz (bu aynı bileşendir);

    ∙ sıcaklık farkını elde etmek için𝑇 𝑜 − 𝑇 𝑖 (𝑡 ) bir toplayıcı kullanmak gerekir (çıkarıcı modunda) - Simulink / Yaygın Olarak Kullanılan Bloklar / Sum veya Simulink / kitaplığının bir bileşeni

    Matematik İşlemleri / Toplam (aynı bileşen);

    ∙ katsayı ile sıcaklık farkının çarpımını hesaplamak için𝑘 ・ (𝑇 𝑜 − 𝑇 𝑖 (𝑡 )), bloğu kullanmalısınız

    amplifikatör, çünkü böyle bir ürün, fark sinyalini yükseltmeye eşdeğerdir.𝑘 kütüphane bileşenini kurduktan sonra Simulink / Yaygın Olarak Kullanılan Bloklar / Kazanç veya Simulink / Matematik İşlemleri / Kazanç;

    ∙ kapasitelerin toplamını almak için𝑘 (𝑇𝑜 − 𝑇𝑖 (𝑡 )) + 𝑃 (𝑡 ) integralin altında bir toplayıcı kullanılmalıdır - Simulink / Yaygın Olarak Kullanılan Bloklar / Toplam veya Simulink / Matematik İşlemleri / Toplam kitaplığının bir bileşeni;

    ∙ kapasitelerin toplamından ısı miktarını entegre ederek elde etmek

    𝑇 𝑖 (𝑡) = (𝑘 (𝑇 𝑜 - 𝑇 𝑖 (𝑡)) + 𝑃 (𝑡)) dt

    bir entegratör kullanmalısınız - Simulink / Yaygın Olarak Kullanılan Bloklar / Entegratör veya Simulink / Sürekli / Entegratör kitaplığının bir bileşeni;

    ∙ dahili bir sıcaklık sinyali oluşturmak için𝑇 𝑖 (𝑡 ) güç integralinden, integralin değerini 1 / ile çarpan bir amplifikatör birimi kullanmak gerekir.𝑎 - kütüphane bileşeni

    Simulink / Sık Kullanılan Bloklar / Kazanç veya Simulink / Matematik İşlemleri / Kazanç;

    Ek olarak, bağımlılığı görselleştirmemiz gerekiyor𝑇 𝑖 (𝑡 ), bunun için bir osiloskop kullanıyoruz - Simulink / Yaygın Olarak Kullanılan Bloklar / Kapsam veya Simulink / Sinks / Kapsam kitaplığının bir bileşeni. Ayrıca gücün zamana bağımlılığını da belirledik𝑃 (𝑡 ) Simulink / Kaynaklar / Adım kitaplığı bileşenini kullanarak tek adımlı bir sinyal olarak.

    Şekil 6- Gerekli blokları içeren model penceresi

    Şekil 6, kurulu blokları içeren model penceresini göstermektedir.

    Bir bloğu silmek için bir blok seçin (imleçle görüntüsünün üzerine gelin ve farenin sol tuşuna basın) ve ardından klavyedeki Sil tuşuna basın.

    Bir bloğun boyutunu değiştirmek için bir blok seçin, imleci bloğun köşelerinden birine yerleştirin ve farenin sol tuşuna basarak bloğun boyutunu değiştirin (imleç çift başlı bir oka dönüşecektir) .

    Şekil 7- Entegratörü simüle eden blok ve blok parametrelerini düzenleme penceresi

    Sonraki adım, her bloğun parametrelerini yapılandırmaktır. Bunu yapmak için, blok resmin üzerine gelerek farenin sol tuşuna çift tıklayın. Bu bloğun parametrelerini düzenlemek için bir pencere açılacaktır. Sayısal parametreleri belirtirken, ondalık ayırıcının virgül değil nokta olması gerektiğini unutmayın. Değişiklikleri yaptıktan sonra OK butonu ile pencereyi kapatın. Şekil 7, bir entegratörü simüle eden bir bloğu ve bu bloğun parametrelerini düzenlemek için bir pencereyi örnek olarak göstermektedir.

    Ele alınan modelde aşağıdaki blok parametrelerinin ayarlanması gerekmektedir:

    ∙ Entegratör bloğu: parametre Başlangıç ​​durumu = 20 - entegrasyon, 20 derecelik ilk oda sıcaklığından itibaren gerçekleştirilir;

    ∙ blok Toplam1 (iki toplayıcının alt kısmı): İşaretlerin listesi = | + - - toplayıcıyı bir çıkarıcıya dönüştürür;

    Seçenekler 𝑎 ve 𝑘 modeli henüz koymayacağız,𝑎 = 1 ve 𝑘 = 1. Gerekli kitaplıklardan tüm blokları şema üzerinde kurduktan sonra devre elemanlarını sinyaller kullanarak bağlamanız gerekir.

    Blokları bağlamak için, imleç ile blok çıkışını işaret etmek ve ardından ve tuşuna basmak, sol fare düğmesini bırakmadan başka bir bloğun girişine bir çizgi çizmek gerekir. Ardından anahtarı bırakın. Ne zaman doğru bağlantı blok girişindeki ok görüntüsü renk değiştirir. Bağlantı hattında bir dal noktası oluşturmak için, imleci istenen düğüme getirin ve farenin sağ tuşuna basarak çizgiyi çizin. Bir satırı silmek için satırı seçin (bir blok için yapıldığı gibi) ve ardından klavyede Sil tuşuna basın.

    Modeli anlama kolaylığı için sadece bloklara değil, sinyallere de isimler atayabilirsiniz. Bunu yapmak için sinyale çift tıklayın ve bir isim girin. Değişkenlere karşılık gelen sinyalleri gösterelim𝑃, 𝑇 𝑜, 𝑇 𝑖, P, To ve T i.

    Bloklar arasındaki tüm bağlantıların ve ayarlarının yapıldığı modelin şeması Şekil 8'de gösterilmektedir.

    Şekil 8- Modelin son şeması.

    Modeli çizdikten sonra, şematik pencerede Dosya / Farklı Kaydet ... menü öğesini seçip klasör ve dosya adını belirterek diske dosya olarak kaydetmeniz gerekir. Devreyi daha fazla düzenlerken Dosya / Kaydet menü öğesini kullanabilirsiniz. Simulink programının tekrarlanan başlatmalarında devre, kütüphane tarayıcı penceresindeki Dosya / Aç ... menüsü kullanılarak veya ana MATLAB penceresinden yüklenir.

    Simülasyon / Başlat menü öğesi seçilerek veya araç çubuğundaki üçgen düğmesine (oynat) basılarak simülasyon başlatılır. Sistem simülasyonunun süresi, yanındaki giriş alanında belirtilir; varsayılan olarak, model süresine ulaşıldığında simülasyon durur.𝑡 𝑠𝑡𝑜𝑝 = 10. Hesaplama işlemi, Simülasyon / Durdur menü öğesi veya kareli (durdur) düğme seçilerek programdan önce sonlandırılabilir. Hesaplama durdurulabilir (Simülasyon / Duraklat) ve ardından devam ettirilebilir (Simülasyon / Devam).

    Simülasyona başlayalım. Bitirdiğinizde, Kapsam bloğuna çift tıklayın. Bir bağımlılık göstermelidir𝑇 𝑖 (𝑡 )

    (Şekil 9). Grafik görünmüyorsa, tıklamanız gerekir. sağ tık siyah bölgede seçin ve otomatik ölçeklendirme menüsünden seçim yapın, bu da grafik eksenlerinin otomatik olarak ölçeklenmesine yol açar.

    Şekil 9- Simülasyon sonucu𝑃 = 1.

    İçerideki sıcaklığın 20 dereceden dışarıya göre daha yüksek bir sıcaklığa düştüğü görülebilir.𝑇 𝑜 = 1 Sabit blok tarafından modellenmiştir.

    Böylece ısıtıcının etkisi etkilenir.

    Bağımlılığı simüle eden Step bloğunun parametrelerinde ayarlayın𝑃 (𝑡 ), yüksek ısıtma gücü. Adım bloğu, çıkışında, Son değer parametresi tarafından belirtilen sabit bir değer verir ve bu, Adım zamanı parametresi tarafından belirtilen zamanda gerçekleşir. Bu noktaya kadar Step bileşeninin çıkışındaki değer 0'dır. Son değer = 10 parametresini ayarladıktan sonra simülasyonu tekrar çalıştırıyoruz. bağımlılığı alıyoruz𝑇 𝑖 (𝑡 ) Şekil 10'da gösterilmiştir.

    Şekil 10 - Simülasyonun sonucu𝑃 = 10.

    Isıtıcı açılmadan önce sıcaklığın düştüğü açıkça görülmektedir.𝑡 = 1, daha sonra ısıtıcı tarafından sağlanan ve dışarıya atılan ısı arasındaki termodinamik dengeye karşılık gelen sabit bir değere ulaşılana kadar büyür.

    Edebiyat

    1.A.Borisevich, Otomatik kontrol teorisi: temel bir giriş

    MATLAB kullanarak, Ed. Moskova Devlet Üniversitesi, 2011

    2. A.F. Dashchenko, V. Kh. Kirillov, L. V. Kolomiets, V. F. Orobei

    MÜHENDİSLİKTE MATLAB VE BİLİMSEL HESAPLAMALAR

    Odessa "Astroprint" 2003

    3.V.P.Dyakonov MATLAB 7. * / R2006 / R2007 Kendi kendine kullanım kılavuzu

    Moskova, DMK, 2008