exponenta event banner

Варианты компонентов - терморезистор

В следующем примере показан линейный резистор с дополнительным тепловым портом. Компонент использует условные секции для реализации логики управления. annotations разделы в условных ветвях выборочно отображают или скрывают соответствующие порты, параметры и переменные на основе значения параметра управления. Два варианта блоков имеют разное количество портов, и поэтому значок пользовательского блока также изменяется соответствующим образом.

component CondResistor
% Linear Resistor with Optional Thermal Port
% If "Model thermal effects" is set to "Off", the block represents a
% linear resistor. The voltage-current (V-I) relationship is V=I*R,
% where R is the constant resistance in ohms.
%
% If "Model thermal effects" is set to "On", the block represents a
% resistor with a thermal port. The resistance at temperature T1 is given by
% R(T) = R0*(1+alpha(T1-T0)), where R0 is the Nominal resistance at the
% Reference temperature T0, and alpha is the Temperature coefficient.

nodes
    p = foundation.electrical.electrical; % +:left
    n = foundation.electrical.electrical; % -:right
    H = foundation.thermal.thermal;       % H:left
end

parameters
    thermal_effects = simscape.enum.onoff.off; % Model thermal effects
end

parameters(ExternalAccess=none)
    R = { 1, 'Ohm' };         % Nominal resistance
    T0 = {300,'K'};           % Reference temperature
    alpha = {50e-6,'1/K'};    % Temperature coefficient
    tc = {10,'s'};            % Thermal time constant
    K_d = {1e-3,'W/K'};       % Dissipation factor
end

variables(ExternalAccess=none)
    i = { 0, 'A' };                                         % Current
    v = { 0, 'V' };                                         % Voltage
    T1 = {value = {300,'K'}, priority = priority.high};  % Temperature
end

branches
    i : p.i -> n.i;
end

equations
    v == p.v - n.v;
end

if thermal_effects == simscape.enum.onoff.off
    annotations
        % Show non-thermal settings
        Icon = 'custom_resistor.png';
        [R, i, v] : ExternalAccess=modify;
        % Hide thermal node
        H : ExternalAccess=none;
    end
    connections
        connect(H, *); % Connect hidden thermal node to reference
    end
    equations
        R*i == v;
        T1 == T0;    % Temperature is constant
    end

else
    annotations
        % Show thermal settings
        Icon = 'custom_resistor_thermal.png';
        [T1, T0, alpha, tc, K_d, H] : ExternalAccess=modify;
    end

    % Add heat flow + thermal equations
    variables(Access=private)
        Q = { 0, 'J/s' }; % Heat flow
    end
    branches
        Q : H.Q -> *
    end
    equations
        T1 == H.T;
        let
            mc = tc*K_d; % mc in Q = m*c*dT
            % Calculate R(T), protecting against negative values
            Rdem = R*(1+alpha*(T1-T0));
            R_T = if Rdem > 0, Rdem else {0,'Ohm'} end;
        in
            R_T*i == v; % Electrical equation
            mc * T1.der == Q + R_T*i*i; % Thermal equation
        end
    end

end
end

Компонент первоначально объявляет все необязательные параметры и переменные с помощью ExternalAccess атрибут имеет значение none, а затем предоставляет их выборочно с помощью условного annotations разделы. Также допустим и противоположный метод скрытия неприменимых элементов, но этот подход легче масштабировать при наличии нескольких конфигураций компонентов.

Если для параметра управления «Тепловые эффекты модели» задано значение Offблок представляет линейный резистор. Единственным открытым параметром блока является Номинальное сопротивление (Nominal resistance), вкладка Переменные (Variables) позволяет задать целевые значения тока и напряжения, а значок блока имеет два порта, + и -.

Если для параметра Тепловые эффекты модели (Model thermal effects) задано значение On, блок представляет собой резистор с тепловым портом, с зависящим от температуры сопротивлением. Параметры блока, переменные, порты и значки пользовательских блоков изменяются соответствующим образом.

Связанные темы