Анализируйте электрическую цепь
sps = power_analyze('sys','structure')
[A,B,C,D,x0,states,inputs,outputs,uss,xss,yss,frequencies,Hlin]
=...
power_analyze('sys')
sps = power_analyze('sys','sort')
sps = power_analyze('sys','ss')
power_analyze('sys','net')
SW = power_analyze('sys','getSwitchStatus')
sps = power_analyze('sys','setSwitchStatus',SW)
power_analyze
команда вычисляет эквивалентную модель в пространстве состояний заданной электрической модели, созданной с программным обеспечением Simscape™ Electrical™ Specialized Power Systems. Это оценивает A, B, C, D стандартные матрицы системы в пространстве состояний, описанной уравнениями
где вектор состояния, x представляет токи индуктора и конденсаторные напряжения, входной вектор u, представляет напряжение и текущие источники, и выходной вектор y представляет напряжение и текущие измерения модели.
Нелинейные элементы, такие как устройства переключателя, двигатели и машины, симулированы текущими источниками, управляемыми напряжениями через терминалы нелинейного элемента. Нелинейные элементы производят дополнительные текущие исходные входные параметры для вектора u и дополнительные измерения напряжения выходные параметры к вектору y.
Блоки Simulink® модели, а также внутренних моделей Simulink Simscape Electrical Специализированные нелинейные элементы Энергосистем не представлены в матрицах пространства состояний.
A, B, C, D матрицы вычисляются для конкретной топологии схемы, где все устройства переключателя, если таковые имеются, считаются открытым состоянием (то есть, с бесконечным импедансом).
power_analyze
также вычисляет Aswitch
, Bswitch
, Cswitch
, и Dswitch
матрицы для топологии схемы, которые учитывают начальное состояние (открываются/закрывают) Прерывателя и Идеальных блоков switch, существующих в модели. Начальное состояние электронных устройств степени (Диоды, Тиристоры, и так далее) считается открытым, если ненулевое начальное текущее значение не задано в маске устройства, когда параметр Лона отличается от нуля.
Для схемы, которая не содержит переключателей, Aswitch
, Bswitch
, Cswitch
, и Dswitch
матрицы имеют точно те же значения как A, B, C, D матрицы.
В программном обеспечении Simscape Electrical Specialized Power Systems каждое имя переменной состояния начинается с префиксного Uc_
для конденсаторных напряжений или Il_
для токов индуктора, сопровождаемых под названием блок, в котором найден элемент (C или L).
Вектор символов добавляется к этому префиксу для блоков, содержащих больше чем одну индуктивность или конденсатор. Например, блок Linear Transformer представлен четырьмя переменными состояния, один для каждой трех индуктивности утечки, заданной с префиксами Il_winding_
, где x
:x
извилистое количество трансформатора и одно состояние для индуктивности намагничивания, заданной с префиксным Il_Lm:
.
Каждое имя переменной состояния ввода начинается с префиксного U_
для источников напряжения или I_
для текущих источников, сопровождаемых под названием исходный блок. Текст может быть добавлен к префиксу для блоков, содержащих больше чем один источник. Например, блок Synchronous Machine производит два текущих входных параметров с префиксами I_A:
и I_B:
(фаза A и токи машины фазы B).
Каждое имя переменной состояния вывода начинается с префиксного U_
для напряжения выходные параметры или I_
для текущих производительностей, сопровождаемых под названием блок, который производит выход. Текст может быть добавлен к префиксу для блоков, содержащих больше чем один выход. Например, блок Synchronous Machine производит два напряжения выходные параметры с префиксами U_AB:
и U_BC:
(два напряжения от фазы к фазе машины).
Следующие соглашения используются для входных параметров:
Источник текущее течение в направлении стрелки положителен.
Положительное исходное напряжение обозначается +, входят в систему значок.
Соглашения знака, используемые для напряжений и токов переменных состояния и измерения выходные параметры, описаны в Измеряющихся Напряжениях и Токах.
sps = power_analyze('sys','structure')
создает массив структур sps
с полями и значениями, описывающими модель sys
.
Поля массива структур заданы в следующем порядке.
Поле | Описание |
---|---|
| Имя модели |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1 |
|
|
| Вектор из начальных условий зависимых состояний |
|
|
| Дискретная матрица A пространства состояний. Возвращает пустое значение, когда Powergui находится в непрерывном или в режиме фазовращателя. |
| Дискретное пространство состояний B матрица. Возвращает пустое значение, когда Powergui находится в непрерывном или в режиме фазовращателя. |
| Дискретное пространство состояний C матрица. Возвращает пустое значение, когда Powergui находится в непрерывном или в режиме фазовращателя. |
| Дискретное пространство состояний D матрица. Возвращает пустое значение, когда Powergui находится в непрерывном или в режиме фазовращателя. |
| Вектор из дискретных начальных условий. Возвращает пустое значение, когда Powergui находится в непрерывном или в режиме фазовращателя. |
| Значение шага расчета использовалось для расчета дискретных матриц пространства состояний |
| Матрица A, учитывающая начальное состояние устройств переключателя |
| B матрица, учитывающая начальное состояние устройств переключателя |
| C матрица, учитывающая начальное состояние устройств переключателя |
| D матрица, учитывающая начальное состояние устройств переключателя |
| Вектор из начальных значений токов переключателя |
|
|
| Отобразите колебательные режимы системы в пространстве состояний |
Таблица использует следующие соглашения:
nstates
количество состояний.
ninput
количество входных параметров.
noutput
количество выходных параметров.
nfreq
количество входных исходных частот.
[A,B,C,D,x0,states,inputs,outputs,uss,xss,yss,frequencies,Hlin]
=...
возвращает вычисления пространства состояний в отдельных переменных.
power_analyze('sys')
sps = power_analyze('sys','sort')
возвращает массив структур sps
со следующими полями, связанными с соединением Simscape Electrical Специализированные Энергосистемы, блокируется в модели. Поля заданы в следующем порядке.
Поле | Описание |
---|---|
| Имя модели |
| Шаг расчета для дискретных систем |
|
|
| Список блоков, содержащих переменную состояния |
| Исходная матрица в |
| Имена блоков, заданных как источники |
| Имена входных параметров системы |
| Имена выходных параметров системы |
| Выходное выражение в |
| Выходное выражение в матричном (внутреннем) формате |
| Имена напряжения и текущих блоков измерения |
sps = power_analyze('sys','ss')
создает непрерывную модель в пространстве состояний модели sys
с матрицами A, B, C, D. Необходимо было установить программное обеспечение Control System Toolbox™ для этой опции. Выход является объектом пространства состояний.
power_analyze('sys','net')
генерирует список соединений, сохраненный в файле, sys.net
. Файл содержит числа узла, автоматически сгенерированные power_analyze
, а также значения параметров всех линейных элементов. Смотрите форматы, описанные в power_statespace
страница с описанием.
SW = power_analyze('sys','getSwitchStatus')
возвращает массив структур с именами переключателя и их начальным состоянием. Можно использовать SW
структура, чтобы задать состояния переключателя для конкретной топологии схемы и вычислить соответствующие матрицы пространства состояний с помощью команды sps = power_analyze('sys','setSwitchStatus',SW)
. SW
структура содержит следующие поля.
Поле | Описание |
---|---|
| Имена переключателей системы |
| Вектор из начальных состояний переключателей |
sps = power_analyze('sys','setSwitchStatus',SW)
создает массив структур sps
с полями и значениями, описывающими матрицы пространства состояний модели sys
для состояния переключателя, заданного в SW
. Используйте команду
получить
SW = power_analyze ('sys', 'getSwitchStatus')SW
массив структур.
Поле | Описание |
---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Получите матрицы пространства состояний и установившиеся напряжения и токи для power_netsim2
схема.
Команда
sps = power_analyze('power_netsim2','structure');
возвращает модель в пространстве состояний в sps
переменная структуры.
sps.A = 1.0e+04 * 0 6.2500 -0.0083 -1.4250 sps.uss = 0 1000
sps.xss = 1.0e+02 * 4.8392 - 5.1314i 0.0310 + 0.0292i sps.yss = 1.0e+02 * 8.5535 - 1.6287i 0 sps.inputs = I_Breaker U_Source sps.outputs = U_Breaker I_Current Measurement
Индуктор, текущий из 51 Ома, блок на 12 мГн и конденсаторное напряжение 120 Ом, 16-µF блок, являются переменными с двумя состояниями в этой схеме. Блок Breaker является нелинейным элементом, который представлен текущим источником (первый вход) управляемый напряжением через его терминалы (первый выход).