Технические науки / 6.Электротехника и радиоэлектроника.

к.т.н. Черных А.Г., Шестакова Е.С., Пурым А.В.

Иркутский государственный аграрный университет, Россия

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЦЕПЯХ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЗМОЖНОСТЕЙ SYMPOWERSYSTEMS

Одной из наиболее привлекательных особенностей системы MatLAB является наличие в ее составе наиболее наглядного и эффективного средства составления программных моделей – пакета визуального программирования SimuLink.

Пакет SimuLink позволяет осуществлять исследование (моделирование во времени) поведения динамических  систем различного типа, причем введение характеристик исследуемых систем осуществлять в диалоговом режиме, путем графической сборки схемы соединений элементарных (стандартных или пользовательских) звеньев. В результате такого составления получается модель исследуемой системы, которая  называется S-моделью и которая сохраняется в файле с расширением .mdl. Такой процесс образования вычислительных программ называется визуальным программированием. 

Моделирование переходных процессов с использованием возможностей SimPowerSystems сводится к нахождению необходимых блоков, их соединению, настройке решателя и выводу результатов.

Рассмотрим следующий пример.

Дана электрическая цепь (рис. 1), в которой происходит коммутация.       В цепи действует постоянная ЭДС Е. Параметры цепи даны. Требуется определить закон  изменения во времени тока i через индуктивность. На основании полученного аналитического выражения требуется построить                график  изменения тока  i(t) в функции  времени на  интервале  от

 t = 0 до t = 3 / |pмин|.

Дано: E=100B; L =1мгн; С =10мкф; R1= R2 =20 Ом; R3 =0 Ом; R4 =2 Ом. 

 

 

 

 

 

 

 

Схема модели электрической цепи (рис. 1) полученная с использованием подсистемы моделирования динамических процессов SIMULINK представлена на рис. 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При построении модели  используются следующие элементы библиотеки блоков SIMULINK и соответствующие им окна задания параметров:

Current Measurement

Измеритель тока

 

 

 

 

 

Ideal Switch

Идеальный ключ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DC Voltage Source

Идеальный источник постоянного напряжения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voltage Measurement

Измеритель напряжения

 

 

 

 

 

 

 

 

Timer   

Таймер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Series RLC Branch

Последовательная RLC-цепь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окно электрических величин для Scope3 (рис. 2) имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Вывод: представленный выше материал способствует моделированию переходных процессов в цепях с сосредоточенными параметрами при действии постоянных по величине электродвижущих сил с использованием возможностей SimPowerSystems.

Литература:

1.  Общая электротехника / Под ред. А.Т. Блажкина. – Л.: Энергоатомиздат. 1986.

2.  Общая электротехника Ю.М. Борисов и др. – М.: Энегоатомиздат. 1985.

3.  Электротехника: практикум / Учебное пособие // А.Г. Черных – Иркутск:  ИрГСХА , 2009. – 202 с.