power_analyze

Анализируйте электрическую цепь

Синтаксис

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)

Описание

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

x˙=Ax+Buy=Cx+Du

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.

Матрицы 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.

Состояния

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_x:, где x извилистое количество трансформатора и одно состояние для индуктивности намагничивания, заданной с префиксным Il_Lm:.

Входные параметры

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).

Выходные параметры

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).

Подпишите соглашения

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.

Выходные аргументы: Структура

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

circuit

Имя модели

states

char массив имен переменной состояния

inputs

char массив системы ввел имена

outputs

char массив системы вывел имена

A

nstates- nstates матрица A пространства состояний

B

nstates- ninput пространство состояний B матрица

C

noutput- nstates пространство состояний C матрица

D

noutput- ninput пространство состояний D матрица

x0

nstates- 1 вектор из начальных условий переменных состояния перечислен в состояниях

xss

nstates- nfreq установившиеся значения states. Множество значений вычисляется для каждой частоты, заданной в frequencies вектор.

uss

ninput- nfreq установившиеся значения inputs. Множество значений вычисляется для каждой частоты, заданной в frequencies вектор.

yss

noutput- nfreq установившиеся значения outputs. Множество значений вычисляется для каждой частоты, заданной в frequencies вектор.

frequencies

1 nfreq вектор из входных исходных частот упорядочен путем увеличения значений

DependentStates

char массив зависимых имен переменной состояния. Зависимые состояния не включены в уравнения пространства состояний.

x0DependentStates

Вектор из начальных условий зависимых состояний

xssDependentStates

nstates- nfreq установившиеся значения зависимых состояний

Adiscrete

Дискретная матрица A пространства состояний. Возвращает пустое значение, когда Powergui находится в непрерывном или в режиме фазовращателя.

Bdiscrete

Дискретное пространство состояний B матрица. Возвращает пустое значение, когда Powergui находится в непрерывном или в режиме фазовращателя.

Cdiscrete

Дискретное пространство состояний C матрица. Возвращает пустое значение, когда Powergui находится в непрерывном или в режиме фазовращателя.

Ddiscrete

Дискретное пространство состояний D матрица. Возвращает пустое значение, когда Powergui находится в непрерывном или в режиме фазовращателя.

x0discrete

Вектор из дискретных начальных условий. Возвращает пустое значение, когда Powergui находится в непрерывном или в режиме фазовращателя.

SampleTime

Значение шага расчета использовалось для расчета дискретных матриц пространства состояний

Aswitch

Матрица A, учитывающая начальное состояние устройств переключателя

Bswitch

B матрица, учитывающая начальное состояние устройств переключателя

Cswitch

C матрица, учитывающая начальное состояние устройств переключателя

Dswitch

D матрица, учитывающая начальное состояние устройств переключателя

x0switch

Вектор из начальных значений токов переключателя

Hlin

noutput- ninput- nfreq комплексная передаточная функция импедансов линейной системы, соответствующей частотам, содержится в векторе частот. Для особой частоты, Hlin задан

yss(:,i) = Hlin(:,:,i) * uss(:,i)

OscillatoryModes

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] =...
power_analyze('sys')
возвращает вычисления пространства состояний в отдельных переменных.

Выходные аргументы: Вид

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

circuit

Имя модели

SampleTime

Шаг расчета для дискретных систем

RlcBranch

rlc матрица в power_statespace формат

RlcBranchNames

Список блоков, содержащих переменную состояния

SourceBranch

Исходная матрица в power_statespace формат

SourceBranchNames

Имена блоков, заданных как источники

InputNames

Имена входных параметров системы

OutputNames

Имена выходных параметров системы

OutputExpressions

Выходное выражение в power_statespace формат

OutputMatrix

Выходное выражение в матричном (внутреннем) формате

MeasurementBlocks

Имена напряжения и текущих блоков измерения

Выходные аргументы: ss

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.

Выходные аргументы: .NET

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.

Выходные аргументы: getSwitchStatus

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

SwitchNames

Имена переключателей системы

SwitchStatus

Вектор из начальных состояний переключателей

Выходные аргументы: setSwitchStatus

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
SW = power_analyze ('sys', 'getSwitchStatus')
получить SW массив структур.

Поле

Описание

A

nstates- nstates пространство состояний матрица A

B

nstates- ninput пространство состояний матрица B

C

noutput- nstates пространство состояний матрица C

D

noutput- ninput пространство состояний матрица D

x0

nstates- 1 вектор из начальных условий переменных состояния перечислен в состояниях

Примеры

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).

Смотрите также

| |

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте