Exponenta Banner

Трехфазная синхронная система управления регулятора машины

Открыть скрипт

Этот скрипт в качестве примера показывает, как можно линеаризовать модель Simscape™ Electrical™, чтобы поддержать анализ и проектирование устойчивости системы управления. Это использует модель в качестве примера ee_sm_governor_control_design.

Синхронная Машина в этом примере действует в качестве генератора. Машина инициализируется, чтобы начать в периодическом устойчивом состоянии предоставлять загрузку 250 МВт / 15 Mvar.

Альтернативный и рекомендуемый способ линеаризовать Simulink® и модели Simscape состоит в том, чтобы использовать Simulink Control Design™. Simulink Control Design линеаризует вашу модель в рабочих точках, которые вы задаете. Это также возвращает объект модели в пространстве состояний с именами состояния. Если вы имеете Simulink Control Design, открываете модель ee_sm_governor_control_design. На вкладке Apps, под Системами управления, нажимают Model Linearizer. В Model Linearizer, на вкладке Linear Analysis, в разделе Setup, выбирают Operating Point> Linearize At. Установите время снимка состояния симуляции на 4 секунды, затем нажмите ОК. В разделе Linearize нажмите Bode.

Открытая модель

Откройте модель.

open_system('ee_sm_governor_control_design')
set_param(find_system('ee_sm_governor_control_design','FindAll', 'on','type','annotation','Tag','ModelFeatures'),'Interpreter','off')

Модель для обрезки

Обрежьте модель путем выполнения с обратной связью и выбора состояния в 4 секунды, когда генератор будет в установившемся.

assignin('base','ClosedLoop',1); % Close the speed-control feedback loop
[t,x,y] = sim('ee_sm_governor_control_design');
idx = find(t>4,1);
X = x(idx,:); U = y(idx);

Warning: The file containing block diagram 'ee_sm_governor_control_design' is
shadowed by a file of the same name higher on the MATLAB path. This can cause
unexpected behavior. For more information see <a href="matlab:helpview([docroot
'/toolbox/simulink/helptargets.map'], 'shadowing')">"Avoiding Problems with
Shadowed Files"</a> in the Simulink documentation.

The file containing the block diagram is:
/mathworks/devel/bat/BR2020ad/build/matlab/toolbox/physmod/elec/eedemos/applications/renewables/ee_sm_governor_control_design.slx.
The file higher on the MATLAB path is:
/mathworks/devel/bat/BR2020ad/build/matlab/toolbox/physmod/elec/eedemos/applications/renewables/html/ee_sm_governor_control_design.m

Линеаризуйте обратную связь регулировки скорости

Откройте обратную связь регулировки скорости, линеаризуйте модель и закройте обратную связь регулировки скорости.

assignin('base','ClosedLoop',0); % Open the speed-control feedback loop
[a,b,c,d]=linmod('ee_sm_governor_control_design',X,U);
assignin('base','ClosedLoop',1); % Close the speed-control feedback loop

Warning: A value of class "uint64" was indexed with no subscripts specified.
Currently the result of this operation is the indexed value itself, but in a
future release, it will be an error. 
Warning: A value of class "uint64" was indexed with no subscripts specified.
Currently the result of this operation is the indexed value itself, but in a
future release, it will be an error. 
Warning: The file containing block diagram 'ee_sm_governor_control_design' is
shadowed by a file of the same name higher on the MATLAB path. This can cause
unexpected behavior. For more information see <a href="matlab:helpview([docroot
'/toolbox/simulink/helptargets.map'], 'shadowing')">"Avoiding Problems with
Shadowed Files"</a> in the Simulink documentation.

The file containing the block diagram is:
/mathworks/devel/bat/BR2020ad/build/matlab/toolbox/physmod/elec/eedemos/applications/renewables/ee_sm_governor_control_design.slx.
The file higher on the MATLAB path is:
/mathworks/devel/bat/BR2020ad/build/matlab/toolbox/physmod/elec/eedemos/applications/renewables/html/ee_sm_governor_control_design.m

Диаграмма Боде

Постройте диаграмму Боде.

c = -c; d = -d; % Negative feedback convention
npts = 100; w = logspace(-3,5,npts); G = zeros(1,npts);
for i=1:npts
    G(i) = c*(1i*w(i)*eye(size(a))-a)^-1*b +d;
end
figure
ax1 = subplot(2,1,1);
semilogx(w,20*log10(abs(G)))
grid on
ylabel('Magnitude (dB)')
title('Bode diagram: speed-control feedback loop')
ax2 = subplot(2,1,2);
semilogx(w,180/pi*unwrap(angle(G)))
ylabel('Phase (degrees)')
xlabel('Frequency (rad/s)')
linkaxes([ax1,ax2],'x')
xlim(w([1 end]))
grid on

Документация Simscape Electrical
Поддержка