Задайте начальные условия
Введение
В этом разделе вы
Узнайте, каковы переменные состояния Simulink® схема, содержащая блоки Simscape™ Electrical™ Specialized Power Systems
Задайте начальные условия для переменных электрического состояния
Переменные состояния
Переменные состояния схемы Simulink, содержащие блоки Simscape Electrical Specialized Power Systems, состоят из
Электрические состояния, сопоставленные с блоками Simscape Electrical Specialized Power Systems типа RLC. Они заданы представлением вашего модели в пространстве состояний. Для получения дополнительной информации об электрических состояниях см. переменные электрического состояния».
Состояния Simulink электрических моделей Simscape Electrical Specialized Power Systems, таких как блок Synchronous Machine, блок Saturable Transformer или блок Three-Phase Dynamic Load.
Состояния Simulink других блоков Simulink вашей модели (элементы управления, пользовательские блоки и другие библиотеки).
Следующий рисунок предоставляет пример, который содержит три типа переменных состояния:
Начальные состояния
Начальные условия, которые применяются ко всей системе в начале симуляции, обычно заданы в блоках. Большинство блоков Simulink позволяют вам задать начальные условия. Для электрических состояний программное обеспечение Simscape Electrical Specialized Power Systems автоматически устанавливает начальные значения электрических состояний, чтобы начать симуляцию в установившемся состоянии.
Однако можно задать начальные условия для напряжения конденсатора и токов индуктивности в маске этих блоков:
Последовательный и параллельный блоки RLC Branch
блоки последовательной и параллельной RLC-загрузки
Начальные значения, введенные в маску этих блоков, перезаписывают установившиеся параметры по умолчанию, вычисленные программным обеспечением Simscape Electrical Specialized Power Systems. В том же смысле можно перезаписать начальные условия общих блоков, указав их в параметрах конфигурации модели.
См. power_init
Задайте начальные электрические состояния с Powergui
Откройте пример анализа переходных процессов линейной схемы путем ввода
power_transientв командной строке. Переименуйте блоки RLC Branch как показано на следующем рисунке.
Дважды кликните блок powergui, откройте вкладку Tools и нажатие кнопки Initial State. Отображаются начальные значения пяти переменных электрического состояния (три тока индуктивности и два напряжения конденсатора). Эти начальные значения соответствуют значениям, которые программное обеспечение автоматически устанавливает, чтобы начать симуляцию в установившемся состоянии.
Откройте блок Scope и запустите симуляцию. Когда переменные электрического состояния инициализируются автоматически, система запускается в установившемся состоянии, и наблюдаются синусоидальные формы волны.
Начальное значение для
STATE_Dустановлено состояние 1.589e5 V. Оно соответствует начальному напряжению конденсатора, найденному вSTATE_Dблок. Откройте этот блок, выберите Set the initial condemitor voltage parameter, затем задайте начальное напряжение конденсатора -2e5 V. Нажмите кнопку OK.Нажмите кнопку «Из схемы» в Powergui Initial States Tool, чтобы обновить отображение начальных состояний. Начальное состояние
STATE_Dтеперь для блока задано значение -2e5 V.Запустите симуляцию. Во второй трассировке блока Scope масштабируйте переходный процесс в начале симуляции. Как ожидалось, модель не запускается в установившемся состоянии, но начальное значение напряжения конденсатора, измеренное блоком Измерение, составляет -2e5 V.
Выберите
STATE_Aпеременная состояния в списке Initial States Tool. В поле Задать выбранное электрическое состояние установите начальный ток индуктивности равным 50 А и нажмите Применить. Откройте маскуSTATE_AБлок и обратите внимание, что выбран параметр Set the initial inductor current, и начальный ток индуктора установлен на 50 А.
Запустите симуляцию и наблюдайте новый переходный процесс, вызванный этой новой настройкой.
Принуждение начальных состояний к нулю
Теперь предположим, что вы хотите сбросить все начальные электрические состояния, чтобы нуль, не теряя настроек, которые вы сделали в предыдущих шагах.
В окне Initial State Tool установите флажок To zero в разделе Force initial electrical states, затем нажмите Apply. Перезапустите симуляцию и наблюдайте переходный процесс, когда все начальные условия начнутся с нуля.
Откройте маски
STATE_CиSTATE_Aблоки и обратите внимание, что, даже если начальные условия все еще заданы в этих блоках, установка для начальных состояний вынуждена нулем блоком Powergui.
В командной строке отображается сообщение, напоминающее вам каждый раз, когда вы запускаете симуляцию, что электрические начальные состояния вашей модели вынуждены нулем блоком Powergui, который перезаписывает настройки блоков в вашей модели.
Принуждение начальных государств к устойчивому состоянию
Точно так же можно установить все начальные состояния устойчивыми, не теряя настроек, сделанных на предыдущих шагах.
В окне Initial State Tool установите флажок To staidy state под Force initial electrical states, затем нажмите Apply.
Перезапустите симуляцию и заметьте, что симуляция начинается в установившемся состоянии.
В командной строке отображается сообщение, напоминающее вам каждый раз, когда вы запускаете симуляцию о том, что электрические начальные состояния вашей модели вынуждены поддерживать устойчивое состояние блоком Powergui.
Возврат к настройкам блоков
Чтобы вернуться к настройкам блоков, снимите оба флажка в разделе Начальные электрические состояния силы (Force electrical states), затем нажмите кнопку Применить (Apply).