Exponenta Banner
exponenta event banner

Источник напряжения

Источник напряжения с опциональными компонентами постоянного, переменного и шумового тока

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape/Электрооборудование/Источники

  • Voltage Source block

Описание

Блок источника напряжения реализует источник напряжения с компонентами постоянного тока, переменного тока и шума. Напряжение на + и - клеммах определяется следующим образом:

v = vDC + vACsin (2āft + start) + vN

где:

  • vDC - стационарный компонент постоянного напряжения.

  • VAC - амплитуда компонента переменного напряжения.

  • f - частота компонента переменного тока.

  • λ - фазовое смещение компонента переменного тока.

  • vN - напряжение шума.

Источник можно настроить как источник только постоянного тока, только переменный ток или их комбинацию. По умолчанию для компонентов переменного и постоянного тока установлено значение 0. Определите напряжение переменного/постоянного тока, указав ненулевые значения параметров после размещения блока в модели.

Компонент шума также является необязательным. Если для параметра Noise mode установлено значение Enabled, то добавленное напряжение шума задается:

vN = Pv/2N (0,1) ч

где:

  • Pv - спектральная плотность мощности одностороннего шума для нагрузки 1 Ом, в V ^ 2/Гц.

  • N - гауссово случайное число с нулевым средним и стандартным отклонением единицы.

  • h - интервал выборки.

По умолчанию для параметра Noise mode установлено значение Disabledи источник напряжения не генерирует тепловых шумов.

Параметры шума

Блок генерирует гауссовский шум, используя источник случайных чисел PS в библиотеке Simscape™ Foundation. Можно управлять начальным числом случайных чисел, задав параметр Repeatability:

  • Not repeatable - Каждый раз при моделировании модели блок сбрасывает случайное начальное число с помощью генератора случайных чисел MATLAB ®:

    seed = randi(2^32-1);

  • Repeatable - блок автоматически генерирует начальное значение и сохраняет его внутри блока, чтобы всегда начинать моделирование с одного и того же случайного числа. Это автоматически генерируемое начальное значение устанавливается при добавлении в модель блока источника напряжения из библиотеки блоков. При создании новой копии блока Источник напряжения (Voltage Source) из существующей в модели генерируется новое начальное значение. Блок устанавливает значение с помощью команды генератора случайных чисел MATLAB, показанной выше.

  • Specify seed - При выборе этой опции дополнительный параметр Seed позволяет непосредственно указать начальное значение случайного числа.

Допущения и ограничения

  • Моделирование с включенным шумом замедляет моделирование. Выберите время выборки (h) так, чтобы шум генерировался только на интересующих частотах, а не выше.

Порты

Сохранение

развернуть все

Порт экономии электроэнергии, связанный с положительным выводом источника напряжения

Порт экономии электроэнергии, связанный с отрицательным выводом источника напряжения

Параметры

развернуть все

Компоненты постоянного и переменного тока

Компонент постоянного тока выходного напряжения. Укажите ненулевое значение для добавления компонента постоянного тока к источнику напряжения.

Амплитуда составляющей переменного тока выходного напряжения. Укажите ненулевое значение для добавления компонента переменного тока к источнику напряжения.

Фазовое смещение компонента переменного тока выходного напряжения.

Частота компонента переменного тока выходного напряжения, в Гц.

Шум

Выберите опцию шума:

  • Disabled - Источник напряжения не создает шума.

  • Enabled - Источник напряжения генерирует тепловой шум, и соответствующие параметры становятся видимыми на вкладке Шум (Noise).

Мощность шума одностороннего спектра. Строго говоря, это функция плотности для квадрата напряжения, обычно рассматриваемого как мощность в нагрузку 1 Ом, и поэтому единицы измерения являются V ^ 2/Гц. Чтобы избежать неоднозначности единиц измерения, некоторые таблицы данных приводят напряжение шума в качестве плотности шума с единицами V/√Hz. В этом случае следует ввести квадрат плотности шума, указанный в таблице в качестве значения параметра.

Выберите опцию управления шумом:

  • Not repeatable - Случайная последовательность, используемая для генерации шума, не воспроизводима.

  • Repeatable - Случайная последовательность, используемая для генерации шума, является повторяемой с генерируемым системой начальным числом.

  • Specify seed - случайная последовательность, используемая для генерации шума, воспроизводима, и вы управляете начальным числом с помощью параметра Seed.

Начальное число случайных чисел, хранящееся внутри блока, чтобы сделать случайную последовательность повторяемой. Значение параметра автоматически генерируется с помощью команды генератора случайных чисел MATLAB. Можно изменить это значение параметра, но оно будет перезаписано новым случайным значением при копировании блока в другой блок в модели. Поэтому, если вы хотите управлять начальным числом случайной последовательности, используйте Specify seed параметр Repeatability и укажите требуемое начальное значение с помощью параметра Seed.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Repeatable для параметра Repeatability.

Начальное число случайных чисел, используемое генератором случайных чисел шума.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Specify seed для параметра Repeatability.

Определяет скорость дискретизации источника шума. Выберите его, чтобы отразить интересующие частоты в модели. Слишком малое время выборки приведет к ненужному замедлению моделирования.

Примеры модели

Linear Voltage Regulator with Feedback

Линейный регулятор напряжения с обратной связью

Простая схема регулятора напряжения, построенная из дискретных компонентов. Колеблющаяся подача моделируется как 20V DC плюс 1V синусоидальное изменение. Стабилитрон D1 устанавливает неинвертирующий вход ОУ в 3.2V, и, следовательно, поскольку ОУ имеет большой коэффициент усиления, инвертирующий вход и выход ОУ также имеют 3.2V. Следовательно, выходной сигнал регулятора регулируется как 3,2 * (1000 + 470 )/470 = 10V. Биполярный транзистор NPN необходим для обеспечения более высоких токов, чем возможно от типичного ОУ. Модель может использоваться для проверки работы схемы и для поддержки выбора компонентов для достижения требуемого регулирования напряжения.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.

См. также

| |

Представлен в R2013a

Документация Simscape Electrical

Поддержка