Как работает программное обеспечение Simscape Electrical Specialized Power Systems
Каждый раз, когда вы запускаете симуляцию, вызывается специальный механизм инициализации. Этот процесс инициализации вычисляет модель пространства состояний вашей электрической цепи и создает эквивалентную систему, которая может быть моделирована Simulink® программное обеспечение. Этот процесс выполняет следующие шаги:
Сортирует все блоки Simscape™ Electrical™ Specialized Power Systems, получает параметры блоков и оценивает топологию сети. Блоки разделены на линейные и нелинейные блоки. Каждому электрическому узлу автоматически присваивается номер узла.
После получения топологии сети вычисляется модель пространства состояний (A, B, C, D матрицы) линейной части схемы. Все статические расчеты и инициализации выполняются на данном этапе.
Если вы решили дискретизировать схему, дискретная модель пространства состояний вычисляется из модели непрерывного пространства состояний.
Если вы используете метод решения фазора, модель пространства состояний заменяется комплексной передаточной матрицей H (j,), связывающей входы и выходы (векторы напряжений и токов) на заданной частоте. Эта матрица задает сетевые алгебраические уравнения.
Создает модель Simulink вашей схемы и хранит ее внутри блока Powergui, расположенного на верхнем уровне вашей модели.
Модель Simulink использует блок S-Function, чтобы смоделировать линейную часть схемы, а также переключатели и степени. Предопределенные модели Simulink используются для симуляции нелинейных элементов. Исходные блоки Simulink, соединенные на входе блока State-Space, используются, чтобы симулировать исходные блоки электрического тока.
Следующий рисунок представляет взаимосвязи между различными частями полной модели Simulink. Нелинейные модели связаны по обратной связи между выходами напряжения и входами тока линейной модели.
Взаимосвязь линейной схемы и нелинейных моделей
Как только программное обеспечение Simscape Electrical Specialized Power Systems завершило процесс инициализации, симуляция начинается. Можно наблюдать формы волны на возможностях, соединенных на выходах ваших блоков измерений. Через блок Powergui можно получить доступ к Linear System Analyzer и получить передаточные функции вашей системы между любой парой входов и выходов. Блок Powergui также позволяет вам выполнить БПФ записанных сигналов, чтобы получить их частотный спектр.
Если вы остановите симуляцию и дважды кликните блок Powergui, у вас будет доступ к установившимся значениям входов, выходов и переменных состояния, отображаемых как фазоры. Можно также использовать блок Powergui для изменения начальных условий. Блок powergui позволяет вам выполнить поток нагрузки со схемами с трехфазным оборудованием и инициализировать модели машины, чтобы симуляция началась в установившемся состоянии. Эта функция избегает длительных переходных процессов из-за механических временных констант машин. Блок Powergui позволяет вам задавать нужную частотную область значений, визуализировать кривые импеданса и хранить результаты в рабочей рабочей области для Impedance Measurement блоков, соединенных в вашей схеме.
Ограничения нелинейных моделей
Поскольку нелинейные модели моделируются как источники тока, они не могут быть соединены последовательно с индукторами, и их выводы не могут быть оставлены открытыми.
Если вы пропускаете машину через индуктивный источник, Simscape Electrical Specialized Power Systems предлагает вам сообщение об ошибке. Можно избежать этой ошибки, соединяя большие сопротивления параллельно с индуктивностью источника или через клеммы машины.
Последовательная схема RC snubber включена в модель блоков Breaker и силовой электроники. Если вы сохраняете эти цепи snubber в рабочем состоянии, вы не сталкиваетесь с какими-либо проблемами. snubber может быть изменен на одно сопротивление путем установки Cs на Inf, или к одному конденсатору путем установки Rs = 0. Чтобы исключить snubber, задайте Rs = Inf или Cs = 0.