В этом разделе вы
Изучите то, что является параметрами состояния диаграммы Simulink®, содержащей Simscape™ Electrical™ Специализированные блоки Энергосистем
Укажите начальные условия для переменных электрического состояния
Переменные состояния диаграммы Simulink, содержащей блоки Simscape Electrical Specialized Power Systems, состоят из:
Электрические состояния, связанные с блоками Simscape Electrical Specialized Power Systems типа ветви RLC. Они определяются представлением состояния-пространства модели. Дополнительные сведения об электрических состояниях см. в разделе Электрические переменные состояния.
Состояния Simulink электрических моделей Simscape Electrical Specialized Power Systems, таких как блок синхронной машины, блок насыщаемого трансформатора или блок трехфазной динамической нагрузки.
Состояния Simulink других блоков Simulink модели (элементы управления, пользовательские блоки и другие блоки).
На следующем рисунке представлен пример, содержащий три типа переменных состояния:
Начальные условия, которые применяются ко всей системе в начале моделирования, обычно устанавливаются в блоках. Большинство блоков Simulink позволяют задавать начальные условия. В случае электрических состояний программное обеспечение Simscape Electrical Specialized Power Systems автоматически устанавливает начальные значения электрических состояний для запуска моделирования в установившемся состоянии.
Однако можно задать начальные условия для напряжения конденсатора и токов индуктора в маске этих блоков:
блоки последовательных и параллельных ответвлений RLC
последовательные и параллельные блоки нагрузки RLC
Начальные значения, введенные в маску этих блоков, заменяют параметры стационарного режима по умолчанию, рассчитанные программным обеспечением Simscape Electrical Specialized Power Systems. В том же смысле можно перезаписать начальные условия общих блоков, указав их в разделе Параметры конфигурации модели (Model Configuration Parameters).
См. раздел power_init
Откройте пример анализа переходных процессов линейной цепи, введя power_transient в командной строке. Переименуйте блоки RLC Branch, как показано на следующем рисунке.
Дважды щелкните блок powergui, откройте вкладку «Сервис» и выберите «Начальное состояние». Отображаются начальные значения пяти переменных электрического состояния (три тока индуктора и два напряжения конденсатора). Эти начальные значения соответствуют значениям, которые программа автоматически устанавливает для запуска моделирования в установившемся состоянии.
Откройте блок «Область» и запустите моделирование. Поскольку электрические переменные состояния инициализируются автоматически, система запускается в установившемся состоянии и наблюдаются синусоидальные колебания.
Начальное значение для STATE_D состояние установлено в 1.589e5 В. Оно соответствует начальному напряжению конденсатора, обнаруженному в STATE_D блок. Откройте этот блок, выберите параметр Задать начальное напряжение конденсатора, затем укажите начальное напряжение конденсатора -2e5 В. Нажмите кнопку OK.
Чтобы обновить отображение начальных состояний, нажмите кнопку Из диаграммы инструмента Powergui Initial States Tool. Начальное состояние STATE_D теперь для блока установлено значение -2e5 В.
Запустите моделирование. На втором следе блока «Область» увеличьте изображение переходного процесса в начале моделирования. Как и ожидалось, модель не запускается в установившемся состоянии, но начальное значение напряжения конденсатора, измеренного блоком измерения напряжения, составляет -2e5 В.
Выберите STATE_A переменная состояния в списке Инструмент начальных состояний (Initial States Tool). В поле Задать выбранное электрическое состояние установите начальный ток индуктора равным 50 А и нажмите кнопку Применить. Откройте маску STATE_A блок, и обратите внимание, что выбран параметр Set the initial inductor current (Задать начальный ток индуктора), а начальный ток индуктора установлен в 50 А.
Запустите моделирование и просмотрите новый переходный процесс, вызванный этой новой настройкой.
Теперь предположим, что необходимо сбросить все начальные электрические состояния на ноль без потери настроек, выполненных на предыдущих шагах.
В окне Инструмент начального состояния (Initial State Tool) установите флажок На ноль (To zero) в разделе Принудительно использовать начальные электрические состояния (Force initial electrical states) и нажмите кнопку Применить (appl Перезапустите моделирование и наблюдайте за переходным процессом, когда все начальные условия начинаются с нуля.
Откройте маски STATE_C и STATE_A и обратите внимание, что даже если в этих блоках по-прежнему указаны начальные условия, установка начальных состояний принудительно обнуляется блоком Powergui.
В командной строке отображается сообщение, напоминающее при каждом запуске моделирования о том, что начальное состояние электрической цепи модели принудительно обнуляется блоком Powergui, который перезаписывает настройки блока в модели.
Аналогично, можно установить все начальные состояния на устойчивые без потери настроек, выполненных на предыдущих шагах.
В окне Инструмент начального состояния (Initial State Tool) установите флажок К установившемуся состоянию (To steading state) в разделе Принудительная установка начальных электрических состояний (Force initial electrical states) и нажмите кнопку Применить
Перезапустите моделирование и убедитесь, что моделирование начинается в установившемся состоянии.
В командной строке отображается сообщение, напоминающее при каждом запуске моделирования о том, что блок Powergui принудительно переводит начальные электрические состояния модели в устойчивое состояние.
Чтобы вернуться к настройкам блока, снимите оба флажка в разделе «Принудительная установка начальных электрических состояний» и нажмите кнопку «Применить».