Вычислительная модель состояния и пространства линейной электрической цепи
Вы должны позвонить power_statespace с минимум семью входными аргументами.
[A,B,C,D,states,x0,x0sw,rlsw,u,x,y,freq,Asw,Bsw,Csw,Dsw,Hlin] = power_statespace(rlc,switches,source,line_dist,yout,y_type,unit )
Можно также указать необязательные аргументы. Чтобы использовать эти необязательные аргументы, число входных аргументов должно быть 12, 13, 14 или 16.
[A,B,C,D,states,x0,x0sw,rlsw,u,x,y,freq,Asw,Bsw,Csw,Dsw,Hlin] = power_statespace(rlc,switches,source,line_dist,yout,y_type,unit , net_arg1,net_arg2,net_arg3,...,netsim_flag,fid_outfile, freq_sys,ref_node,vary_name,vary_val)
power_statespace команда вычисляет модель состояния-пространства линейной электрической цепи, выраженную как
где x - вектор переменных состояния-пространства (токов индуктора и напряжений конденсатора), u - вектор входов напряжения и тока, y - вектор выходов напряжения и тока.
Когда Вы строите схему из Simscape™ Electrical™ Специализированные блоки Энергосистем, power_statespace вызывается автоматически power_analyze команда. power_statespace также доступна как автономная команда для опытных пользователей. Это позволяет создавать модели пространства состояний без использования интерфейса моделирования блоков Simscape Electrical Specialized Power Systems и обращаться к опциям, которые недоступны через библиотеку Simscape Electrical Specialized Power Systems. Например, использование power_statespace, вы можете моделировать трансформаторы и взаимные индуктивности с более чем тремя обмотками.
Линейная цепь может содержать любую комбинацию источников напряжения и тока, RLC-ответвлений, многозвенных трансформаторов, взаимно связанных индуктивностей и переключателей. Переменными состояния являются токи индуктора и напряжения конденсатора.
Представление состояния-пространства (матрицы A, B, C, D и вектор)x0) вычислено по power_statespace может затем использоваться в системе Simulink ® через блок State-Space для моделирования электрической цепи (см. Примеры). Нелинейные элементы (механические или силовые электронные переключатели, насыщение трансформаторов, машины, линии распределенных параметров и т.д.) могут быть подключены к линейной схеме .
Эти модели Simulink связаны с линейной схемой через выходы напряжения и токовые входы модели state-space. Модели нелинейных элементов, поставляемых с программным обеспечением Simscape Electrical, можно найти в библиотеке специализированных систем питания.
Число входных аргументов должно быть 7, 12, 13, 14 или 16. Аргументы 8-16 необязательны. Первые семь аргументов, которые должны быть указаны:
rlcМатрица ответвления, задающая топологию сети, а также значения сопротивления R, индуктивности L и емкости C. См. формат ниже.
switches: Матрица переключения. Укажите пустую переменную, если переключатели не используются. См. формат ниже.
sourceМатрица источников, определяющая параметры источников электрического напряжения и тока. Укажите пустую переменную, если источники не используются. См. формат ниже.
line_dist: Матрица строк распределенных параметров. Если распределенные строки не используются, укажите пустую переменную. См. формат ниже.
youtМатрица выходных данных, выраженная в виде символьных векторов. См. формат ниже.
y_type: Целочисленный вектор, указывающий типы вывода (0 для выхода напряжения, 1 для токового выхода).
unit: Символьный вектор, указывающий единицы измерения, используемые для значений R, L и C в rlc матрица. Если unit = 'OHM', значения R L C задаются в Ом на основной частоте, заданной freq_sys (значение по умолчанию - 60 Гц). Если unit = 'OMU', значения RL C указаны в омах (Λ), миллихенриях (mH) и микрофарадах (мкF).
Последние девять аргументов необязательны. Первые три используются для передачи аргументов из power_analyze команда. Далее, только аргументы должны быть указаны, когда power_statespace В качестве автономной команды описаны:
net_arg1, net_arg2, net_arg3: Используется для передачи аргументов из power_analyze. Укажите пустую переменную [] для каждого из этих аргументов.
netsim_flag: Целое число, управляющее сообщениями, отображаемыми во время выполнения power_statespace. Значение по умолчанию: 0.
Если netsim_flag = 0, отображается номер версии, количество состояний, входов, выходов и режимов. Выходные значения отображаются в полярной форме для каждой частоты источника.
Если netsim_flag = 1, отображаются только номер версии, количество состояний, входов и выходов.
Если netsim_flag = 2, во время выполнения сообщение не отображается.
fid_outfile: Идентификатор файла power_statespace выходной файл, содержащий значения параметров, номера узлов, установившиеся выходные данные и специальные сообщения. Значение по умолчанию: 0.
freq_sysОсновная частота (Гц), учитываемая для спецификации реактивов XL и XC, если unit имеет значение 'OHM'. Значение по умолчанию - 60 Гц.
ref_nodeНомер опорного узла, используемого для заземления линий передачи PI. Если −1 указывается, пользователю предлагается указать номер узла.
vary_nameМатрица, содержащая символьные имена переменных, используемые в выходных данных, выраженные в виде символьных векторов. Эти переменные должны быть определены в рабочей области MATLAB ®.
vary_val: Вектор, содержащий значения имен переменных, указанных в vary_name.
A,B,C,D: матрицы состояния-пространства линейной цепи с разомкнутыми всеми переключателями.
A(nstates, nstates) , B(nstates, ninput), C(noutput, nstates) , D(noutput, ninput),
где nstates - количество переменных состояния, ninput - количество входов, и noutput - количество выходов.
states: Матрица, содержащая имена переменных состояния. Каждое имя имеет следующий формат:
Токи индуктора: Il_bxx_nzz1_zz2
Напряжения конденсаторов: Uc_bxx_nzz1_zz2
где
xx = branch number zz1 = first node number of the branch zz2 = second node number of the branch
Последние строки states матрицы, за которыми следует звездочка, указывают токи индуктора и напряжения конденсатора, которые не рассматриваются как переменные состояния. Такая ситуация возникает, когда токи индукторов или напряжения конденсаторов не являются независимыми (индукторы, образующие набор срезов - например, индукторы, соединенные последовательно, или конденсаторы, образующие контур). Токи и напряжения, за которыми следуют звездочки, могут быть выражены как линейная комбинация других переменных состояния:
x0Столбчатый вектор начальных значений переменных состояния с учетом открытого или закрытого состояния переключателей.
x0swВектор начальных значений токов переключателя.
rlsw: Матрица (nswitch,2), содержащий значения R и L импедансов последовательного переключателя в Ом и хенриях. nswitch - количество переключателей в цепи.
u,x,y: Матрицы u(ninput,nfreq), x(nstates,nfreq), и y(noutput,nfreq), содержащий установившиеся комплексные значения входов, состояний и выходов. nfreq - длина freq вектор. Каждый столбец соответствует различной частоте источника, как указано в следующем аргументе. freq.
freqВектор столбца, содержащий исходные частоты, упорядоченные по возрастающей частоте.
Asw,Bsw,Csw,DswМатрицы состояния-пространства схемы, включая замкнутые переключатели. Каждый замкнутый переключатель с внутренней индуктивностью добавляет в цепь одно дополнительное состояние.
Hlin: Трехмерный массив (nfreq, noutput, ninput) nfreq комплексные матрицы полного сопротивления переноса линейной системы, соответствующие каждой частоте freq вектор.
Допустимы два формата:
Шесть столбцов: неявная нумерация ветвей. Номера ветвей соответствуют номерам линий RLC.
Семь столбцов: Явная нумерация ветвей. Номер филиала Nobr назначается пользователем.
Каждая строка RLC матрица должна быть указана в следующем формате.
[node1, node2, type, R, L, C, Nobr] для ветви RLC или линейной ветви
[node1, node2, type, R, L, C, Nobr] для ветви намагничивания трансформатора
[node1, node2, type, R, L, U, Nobr] для обмотки трансформатора
[node1, node2, type, R, L, U, Nobr] для взаимных индуктивностей
node1Номер первого узла ветви. Номер узла должен быть положительным или нулевым. Допускаются десятичные номера узлов.
node2Номер второго узла ветви. Номер узла должен быть положительным или нулевым. Допускаются десятичные номера узлов.
typeЦелое число, указывающее тип соединения элементов RLC, или, если отрицательное значение, длину линии передачи:
type = 0: Элемент RLC серии
type = 1Параллельный элемент RLC
type = 2Обмотка трансформатора
type = 3: Сопряженная (взаимная) обмотка
Если type отрицательный, линия передачи моделируется отрезком PI длиной |type|. Подробнее см. ниже.
Для взаимного индуктора или трансформатора, имеющего N обмоток, N + 1 последовательные линии должны быть указаны вRLC матрица:
N строк с type = 2 или type = 3; (одна линия на обмотку). Каждая строка указывает R/L/U или R/Xl/Xc где [R/L, R/Xl = сопротивление обмотки и реактивное сопротивление утечки для трансформаторов или сопротивление обмотки и самореактивное сопротивление для взаимно соединенных обмоток. U - номинальное напряжение обмотки трансформатора (укажите 0, если type = 3).
Одна дополнительная строка с type = 1 для намагничивающей ветви трансформатора (параллельно Rm/Lm или Rm/Xm) или одну строку с type = 0 для взаимного импеданса (серия Rm/Lm или Rm/Xm).
Для ветви намагничивания трансформатора или взаимного импеданса первым номером узла является внутренний узел, расположенный позади реактивного сопротивления утечки первой обмотки. Номер второго узла должен совпадать с номером второго узла первой обмотки.
Для моделирования насыщаемого трансформатора необходимо использовать нелинейную индуктивность вместо линейной индуктивности, имитирующей реактивные потери. Установите Lm/Xm значение для 0 (без линейной индуктивности) и используйте блок Сатурабельный трансформатор, установленный с соответствующими характеристиками потока-тока.
Этот блок находится в библиотеке основных блоков/элементов. Он должен быть подключен к линейной части системы (блок State-Space или S-функция) между выходом напряжения (напряжение на намагничивающей ветви) и входом тока (источник тока, вводимый во внутренний узел трансформатора). См. примеры.
Если тип отрицательный, его абсолютное значение определяет длину (км) линии передачи, моделируемой секцией PI. Для линии передачи значения R/L/C или R/Xl/Xc должны быть указаны в Ом/км, мН/км и мкФ/км или в Ом/км.
Параметр | Описание |
|---|---|
| Сопротивление ответвления (Λ) |
| Индуктивное реактивное сопротивление ветви (Λ при |
| Индуктивность ответвления (mH) |
| Емкостное реактивное сопротивление ответвления (Λ при |
| Емкость (мкФ) |
| Номинальное напряжение обмотки трансформатора. Для каждой обмотки должны использоваться одни и те же блоки (вольт или кВ). Для взаимной индуктивности ( |
Нулевое значение для | |
Для значений R-L обмотки трансформатора применяются следующие ограничения. Нулевые значения не допускаются для вторичных импедансов, если некоторые вторичные трансформаторы образуют петли (как в трехфазном дельта-соединении). Укажите очень низкое значение для R или L или обоих (например, 1e-6 pu на основе номинального напряжения и мощности) для моделирования квазиидеального трансформатора. Резистивная и индуктивная части намагничивающей ветви могут быть установлены на бесконечные (без потерь; определить Xm = Rm = inf).
Допустимы три формата:
Пять столбцов: все источники генерируют одинаковую частоту, указанную freq_sys.
Шесть столбцов: Частота каждого источника указана в столбце 6.
Семь столбцов: седьмой столбец используется для указания типа нелинейного элемента, смоделированного текущим источником.
Каждая строка исходной матрицы должна быть указана в следующем формате:
[ node1, node2, type, amp, phase, freq, model ]
node1, node2Номера узлов, соответствующие терминалам источника. Ниже приведены условные обозначения полярности:
Источник напряжения: node1 является положительным терминалом.
Источник тока: положительный ток, вытекающий из node1 кому node2 внутри источника.
type: Целое число, указывающее тип источника: 0 для источника напряжения, 1 для текущего источника.
amp: Амплитуда переменного или постоянного напряжения или тока (В или А).
phaseФаза переменного напряжения или тока (градус).
freqЧастота (Гц) генерируемого напряжения или тока. Значение по умолчанию - 60 Гц. Для источника постоянного напряжения или тока укажите phase = 0 и freq = 0. amp может иметь отрицательное значение. Генерируемые сигналы:
amp * sin(2π*freq*t + phase)для переменного тока, amp для DC.
model: Целое число, определяющее тип нелинейного элемента, смоделированного источником тока (насыщаемая индуктивность, тиристор, переключатель,...). Используется power_analyze только.
Команды, вычисляющие представление состояния-пространства системы, ожидают источники в определенном порядке. Для получения правильных результатов необходимо соблюдать этот порядок. Если система содержит какие-либо переключатели, необходимо соблюдать особую осторожность. Это правильный порядок источников:
Токи от всех коммутаторов, имеющих нулевую индуктивность (Lon = 0), если таковые имеются.
Токи от всех нелинейных моделей, имеющих конечную индуктивность (переключатели с Lon > 0, намагничивающая индуктивность в насыщаемых трансформаторах и т. д.), если таковые имеются.
Все остальные источники напряжения и тока в любом порядке, если таковые имеются.
Пример правильного упорядочения источников для системы, содержащей нелинейные элементы, см. в разделе «Пример» ниже.
Переключатели представляют собой нелинейные элементы, имитирующие механические или электронные устройства, такие как автоматические выключатели, диоды или тиристоры. Как и другие нелинейные элементы, они моделируются источниками тока, приводимыми в действие напряжением, появляющимся на их клеммах. Поэтому они не могут иметь нулевой импеданс. Они моделируются как идеальные переключатели с последовательными цепями R-L. Различные модели выключателей (автоматический выключатель, идеальный выключатель и силовые электронные устройства) доступны в библиотеке Simscape Electrical Specialized Power Systems. Они должны быть соединены с линейной частью системы через соответствующие выходы напряжения и токовые входы.
Параметры коммутатора должны быть указаны в строке матрицы коммутаторов в семи различных столбцах в соответствии со следующим форматом.
[ node1, node2, status, R, L/Xl, no_I , no_U ]
Параметр | Описание |
|---|---|
| Номера узлов, соответствующие клеммам коммутатора |
| Код, указывающий начальное состояние коммутатора при t = 0: |
| Сопротивление выключателя при замыкании (Λ) |
| Индуктивность выключателя при замкнутом (мН) или индуктивном реактивном сопротивлении (Ом при freq_sys) |
Для этих двух последних полей необходимо использовать те же единицы измерения, что и для матрицы RLC. В любом поле может быть установлено значение 0, но не оба. | |
Следующие два поля определяют номер входного тока и номер выходного напряжения, которые будут использоваться для соединения модели коммутатора с блоком State-Space. Выходной номер, соответствующий напряжению на конкретном коммутаторе, должен совпадать с входным номером, соответствующим току на том же коммутаторе (см. пример ниже):
no_IНомер текущего входного сигнала, поступающего с выхода модели коммутатора
no_UНомер выходного напряжения, управляющего входом модели переключателя
Модель линии распределенного параметра содержит две части:
Линейная часть, содержащая источники тока и сопротивления, которые соединены на линии шины передачи и приема вместе с линейной схемой.
Нелинейная деталь, доступная в блоке «Линия распределенных параметров» библиотеки элементов. Этот блок выполняет фазовые преобразования напряжения и токов и моделирует задержки передачи для каждого режима. Блок distributed_param_line должен быть подключен к соответствующим выходам напряжения и токовым входам линейной части системы. Параметры линии должны быть указаны в line_dist матрица, а также в блоке «Строка распределенных параметров».
Каждая строка line_dist используется для задания линии передачи распределенных параметров. Количество столбцов line_dist зависит от количества фаз линии передачи.
Для nphase строка, первая (4 + 3 * nphase + nphase^2) используются столбцы. Например, для трехфазной линии используется 22 столбца.
[nphase, no_I, no_U, length, L/Xl, Zc, Rm, speed, Ti]
Параметр | Описание |
|---|---|
| Количество фаз линии электропередачи |
| Входной номер в исходной матрице, соответствующий первому текущему исходному Is_1 линейной модели. Каждая модель линии использует 2 * nфазные источники тока, указанные в исходной матрице следующим образом: |
| Выходной номер состояния-пространства, соответствующего первому выходному Vs_1 напряжения, питающему линейную модель. Каждая линейная модель использует 2 * nфазные выходы напряжения в исходной матрице следующим образом: |
| Длина линии (км) |
| Вектор фазовых модальных характеристических импедансов (Λ) |
| Вектор сопротивления фазного модального ряда (Ом/км) |
| Вектор скорости распространения нфазного режима (км/с) |
| Матрица преобразования от моды к фазным токам, таким образом, что Iфаза = Ti * Imod. Матрица nphase * nphase должна быть задана в векторном формате, |
Требуемые выходные данные определяются матрицей yout. Каждая строка yout матрица должна быть алгебраическим выражением, содержащим линейную комбинацию состояний и производных состояний, заданную в следующем формате.
Параметр | Описание |
|---|---|
| Напряжение конденсатора ветви n |
| Индукторный ток ветви n |
| Производная от |
| Напряжение или ток источника, указанные линией n матрицы источника |
| Напряжение между узлами x1 и x2 = Ux1 − Ux2 |
| Ток в ветви n, протекающий от node1 к node2 (см. формат матрицы RLC). Для параллельной ветви RLC: |
| Ток, протекающий в узел x линии передачи PI, заданной линией n матрицы RLC. Этот ток включает в себя ток последовательной индуктивной ветви и ток емкостного шунта. |
Каждое выходное выражение строится из определенных выше имён переменных напряжения и тока, их производных, констант, других имён переменных, скобок и операторов (+ − * / ^), чтобы сформировать допустимое выражение MATLAB. Например,
yout = char(['R1*I_b1+Uc_b3-L2*dIl_b2','U_n10_20','I2+3*I_b5']);
Если используются имена переменных (R1 и L2 в приведенном выше примере) их имена и значения должны задаваться двумя входными аргументами vary_name и vary_val.
Параметр | Конвенция о подписании |
|---|---|
| Ток ответвления, индукторный ток ответвления n или ток источника # n ориентирован от |
| Ток на одном конце (узел x) линии передачи PI. Если x = |
| Напряжение на конденсаторе или источнике |
| Напряжение между узлами x1 и x2 = Ux1 − Ux2. |
Команды, которые вычисляют представление состояния-пространства системы, ожидают, что выходные данные будут в определенном порядке. Для получения правильных результатов необходимо соблюдать этот порядок. Если система содержит какие-либо переключатели, необходимо соблюдать особую осторожность. Следующий список дает правильный порядок выходов:
Напряжения на всех коммутаторах, имеющих нулевую индуктивность (Lon = 0), если таковые имеются
Токи всех коммутаторов, имеющих нулевую индуктивность (Lon = 0), если таковые имеются, в том же порядке, что и напряжения выше
Напряжения во всех нелинейных моделях, имеющих конечную индуктивность (переключатели с Lon > 0, намагничивающая индуктивность в насыщаемых трансформаторах и т.д.)
Все остальные измерения напряжения и тока, которые вы запрашиваете, в любом порядке
Пример правильного упорядочения выходных сигналов для системы, содержащей нелинейные элементы, приведен в разделе «Пример» ниже.
Следующая схема состоит из двух источников (один источник напряжения и один источник тока), двух последовательных ответвлений RLC (R1-L1 и C6), две параллельные ветви RLC (R5-C5 и L7-C7), один насыщаемый трансформатор и два переключателя (Sw1 и Sw2). Sw1 первоначально закрыт, тогда как Sw2 первоначально открыт. Задаются три выхода измерения (I1, V2 и V3). Эта схема имеет семь узлов с номерами 0, 1, 2, 2.1, 10, 11 и 12. Узел 0 используется для заземления. Узел 2.1 - внутренний узел трансформатора, к которому подключена ветвь намагничивания.
Вы можете использовать power_statespace для поиска модели состояния-пространства линейной части цепи. Нелинейные элементы Sw1, Sw2, и Lsat должны моделироваться отдельно с помощью источников тока, приводимых в действие напряжением, возникающим на их клеммах. Поэтому необходимо предусмотреть три дополнительных источника тока и три дополнительных выхода напряжения для сопряжения нелинейных элементов с линейной цепью.
Модель состояния и пространства цепи можно найти, введя следующие команды в файл сценария MATLAB. Пример доступен в power_circ2ss.m файл. Обратите внимание, что выходной текстовый файл с именем power_circ2ss.net содержащий информацию о системе запрашивается в вызове power_statespace.
unit='OMU'; % Units = ohms, mH, and uF
rlc=[
%N1 N2 type R L C(uF)/U(V)
1 2 0 0.1 1 0 %R1 L1
2 0 2 0.05 1.5 100 %transfo Wind.#1
10 0 2 0.20 0 200 %transfo Wind.#2
2.1 0 1 1000 0 0 %transfo mag. branch
11 0 1 200 0 1 %R5 C5
11 12 0 0 0 1e-3 %C6
12 0 1 0 500 2 %L7 C7
];
source=[
%N1 N2 type U/I phase freq
10 11 1 0 0 0 %Sw1
11 12 1 0 0 0 %Sw2
2.1 0 1 0 0 0 %Saturation
1 0 0 100 0 60 %Voltage source
0 10 1 2 -30 180 %Current source
];
switches=[
%N1 N2 status R(ohm) L(mH) I# U# #
10 11 1 0.01 0 1 1 %Sw1
11 12 0 0.1 0 2 2 %Sw2
];
%outputs
%
% Both switches have Lon=0, so their voltages must be the first outputs,
% immediately followed by their currents (in the same order as the voltages).
% The voltage across all nonlinear models that don't have L=0 follow
% (in this case the saturable transformer's magnetizing inductor).
% The measurements that you request follow, in any order.
%
y_u1='U_n10_11'; %U_Sw1= Voltage across Sw1
y_u2='U_n11_12'; %U_Sw2= Voltage across Sw2
y_i3='I1'; %I1= Switch current Sw1
y_i4='I2'; %I2= Switch current Sw2
y_u5='U_n2.1_0'; %U_sat= Voltage across saturable reactor
y_i6='I_b1'; %I1 measurement
y_u7='U_n11_0'; %V2 measurement
y_u8='U_n12_0'; %V3 measurement
yout=char(y_u1,y_u2,y_i3,y_i4,y_u5,y_i6,y_u7,y_u8); % outputs
y_type=[0,0,1,1,0,1,0,0]; %output types; 0=voltage 1=current
% Open file that contains power_statespace output information
fid=fopen('power_circ2ss.net','w');
[A,B,C,D,states,x0,x0sw,rlsw,u,x,y,freq,Asw,Bsw,Csw,Dsw,Hlin]=
power_statespace(rlc,switches,source,[],yout,y_type,unit,[],[],
[],0,fid);
В то время как power_statespace выполняется, отображаются следующие сообщения.
Computing state space representation of linear electrical circuit (V2.0)... (4 states ; 5 inputs ; 7 outputs) Oscillatory modes and damping factors: F=159.115Hz zeta=4.80381e-08 Steady state outputs @ F=0 Hz : y_u1= 0Volts y_u2= 0Volts y_i3= 0Amperes y_i4= 0Amperes y_u5= 0Volts y_i6= 0Amperes y_u7= 0Volts y_u8= 0Volts Steady state outputs @ F=60 Hz : y_u1 = 0.009999 Volts < 3.168 deg. y_u2 = 199.4 Volts < -1.148 deg. y_i3 = 0.9999 Amperes < 3.168 deg. y_i4 = 0 Amperes < 0 deg. y_u5 = 99.81 Volts < -1.144 deg. y_i6 = 2.099 Amperes < 2.963 deg. y_u7 = 199.4 Volts < -1.148 deg. y_u8 = 0.01652 Volts < 178.9 deg. Steady state outputs @ F=180 Hz : y_u1 = 0.00117 Volts < 65.23 deg. y_u2 = 22.78 Volts < 52.47 deg. y_i3 = 0.117 Amperes < 65.23 deg. y_i4 = 0 Amperes < 0 deg. y_u5 = 11.4 Volts < 53.48 deg. y_i6 = 4.027 Amperes < 146.5 deg. y_u7 = 22.83 Volts < 52.47 deg. y_u8 = 0.0522 Volts < 52.47 deg.
Имена переменных состояния возвращаются в states матрица.
states states = Il_b2_n2_2.1 Uc_b5_n11_0 Uc_b6_n11_12 Il_b7_n12_0 Il_b1_n1_2* Uc_b7_n12_0*
Хотя эта цепь содержит в общей сложности шесть индукторов и конденсаторов, существует только четыре переменные состояния. Имена переменных состояния даны первыми четырьмя строками states матрица. За двумя последними строками следует звездочка, указывающая, что эти две переменные являются линейной комбинацией переменных состояния. Зависимости можно просмотреть в выходном файле. power_circ2ss.net.
The following capacitor voltages are dependent: Uc_b7_n12_0 = + Uc_b5_n11_0 - Uc_b6_n11_12 The following inductor currents are dependent: Il_b1_n1_2 = + Il_b2_n2_0
Матрицы A, B, C, D содержат модель состояния-пространства схемы без нелинейных элементов (все переключатели открыты). x0 вектор содержит начальные значения состояния с учетом закрытого Sw1 коммутатора. Asw, Bsw, Csw, и Dsw матрицы содержат модель состояния-пространства цепи с учетом замкнутого переключателя Sw1. x0sw вектор содержит начальный ток в замкнутом переключателе.
A A = -4.0006e+05 0 0 0 0 -4995 0 -499.25 0 -4992.5 0 4.9925e+05 0 2 -2 0 Asw Asw = -80.999 -199.99 0 0 4.9947e+05 -5244.7 0 -499.25 4.9922e+05 -5242.1 0 4.9925e+05 0 2 -2 0
Частоты источника системы возвращаются в freq вектор.
freq
freq =
0 60 180
Соответствующие установившиеся комплексные выходы возвращаются в (6 на 3) y где каждый столбец соответствует различной частоте источника.
Например, можно получить величину шести выходов напряжения и тока на частоте 60 Гц следующим образом.
abs(y(:,2)) ans = 0.0099987 199.42 0.99987 0 99.808 2.0993 199.41 0.016519
Начальные значения четырех переменных состояния возвращаются в x0 вектор. Этот вектор необходимо использовать в блоке State-Space, чтобы начать моделирование в установившемся состоянии.
x0 x0 = 2.3302 14.111 14.07 3.1391e-05
Начальные значения токов переключателя возвращаются в x0sw. Чтобы начать моделирование в установившемся состоянии, необходимо использовать эти значения в качестве начальных токов для нелинейной модели, моделирующей переключатели.
x0sw x0sw = 0.16155 0
Схема Simulink цепи доступна в power_circ2ss_slk модель. Если бы резистивные переключатели не использовались, линейная часть цепи могла бы быть смоделирована блоком State-Space библиотеки Simulink/Continuous. Однако при использовании резистивных переключателей sfun_psbcontc Вместо блока State-Space используется S-функция. Эта S-функция повторно оценивает матрицы состояния-пространства во время моделирования при изменении топологии цепи (после открытия или закрытия переключателя). Соответствующие входы и выходы используются для подключения переключателя и моделей насыщаемого реактивного сопротивления к линейной системе. Обратите внимание, что состояние каждого переключателя возвращается из выключателя в S-функцию после указанных выше входов. Блоки Breaker и Saturable Transformer можно найти в библиотеке основных блоков/элементов, содержащей все нелинейные непрерывные модели, используемые программным обеспечением Simscape Electrical Specialized Power Systems. При векторизации модели прерывателя для моделирования двух переключателей используется один блок Sw1 и Sw2.
Если для построения цепи используется библиотека Simscape Electrical Specialized Power Systems, то та же система Simulink создается автоматически с помощью power_analyze команда. Версия этой системы Simscape Electrical Specialized Power Systems также доступна в power_circ2ss_sps модель.