Моделирование архитектур аналоговых схем, мехатронных систем и систем электрической Степени с использованием Simscape Electrical

Когда вы моделируете и анализируете мехатронные системы, архитектуры аналоговых схем или системы электрической степени с помощью Simscape™ Electrical™, ваш рабочий процесс может включать следующие задачи:

  1. Создайте Simulink® модель, которая включает компоненты из библиотек Simscape Electrical.

    В большинстве приложений наиболее естественно смоделировать физическую систему с помощью блоков Simscape Electrical и других блоков Simscape, а затем разработать контроллер или алгоритм обработки сигналов в Simulink.

    Для получения дополнительной информации о моделировании физической системы, см. Essential Electrical Modeling Technologies.

  2. Задайте данные компонента путем определения электрических или механических свойств, как определено на таблице данных.

    Для получения дополнительной информации о параметризации см. Раздел «Параметризация блоков из таблиц данных».

  3. Сконфигурируйте опции решателя.

    Для получения дополнительной информации о настройках, которые больше всего влияют на решение физической системы, см. Раздел «Настройка решателей для физических моделей».

  4. Запустите симуляцию.

    Для получения дополнительной информации о том, как выполнить симуляцию во временной области электрической системы, смотрите Симуляция Электронной, Мехатронной или Электрической Степени Системы.

Шаблоны Simulink для моделирования с Simscape Electrical

На начальную страницу Simulink в разделе Simscape есть шаблоны модели, которые предоставляют вам шаблоны проекта для моделирования с Simscape Electrical:

  • Электрический

  • Электрическое трехфазное устройство

  • Механический Вращательный

  • Механический Переводной

Модели, созданные вами из этих шаблонов, имеют соответствующий эталонный блок, необходимый блок Solver Configuration и часто используемые интерфейсные блоки Simscape-Simulink уже в холсте Simulink. Модели также содержат ссылки, которые можно дважды кликнуть, чтобы получить доступ к другим блокам в соответствующих библиотеках Simscape.

Чтобы создать модель с использованием одного из следующих шаблонов Simscape :

  1. Откройте страницу Simulink Start. В MATLAB® На вкладке Home нажмите кнопку Simulink . Кроме того, в командной строке введите:

    simulink

  2. В Simscape разделе найдите шаблоны, предварительно сконфигурированные для моделирования с Simscape Electrical. Выбор шаблона открывает модель в редакторе Simulink. Чтобы сохранить модель, выберите Simulation > Save > Save As.

Simscape Electrical блоки и порты

Блоки Simscape Electrical, которые написаны на языке Simscape, полностью совместимы с технологией Simscape, включая локальный решатель, генерацию кода и логгирование данных.

Блоки Simscape Electrical имеют однофазные, составные трехфазные, тепловые, магнитные, механические переводные и механические вращательные порты. Можно использовать составные трехфазные порты для создания моделей, соответствующих однолинейным схемам трехфазных электрических систем. Составные трехфазные порты соединяются с другими составными трехфазными портами. Электрические и механические порты вращения соединяются непосредственно с компонентами библиотеки Simscape Foundation и дополнительными продуктами Simscape, такой как Simscape Driveline™. Можно использовать Phase Splitter блок, чтобы разделить составной трехфазный порт на отдельные электрические порты.

Примеры исходного кода машины и трансформатора

Программное обеспечение Simscape Electrical предоставляет примеры исходного кода Simscape для машин и трансформаторов, которые можно просмотреть и настроить. Для доступа к примерам блоков введите ThreePhaseExamples_lib в командной строке MATLAB.

Графическое изображение и Параметры отображения для асинхронных и синхронных машин

Для блока Machine Inertia и асинхронных и синхронных блоков машины в программном обеспечении Simscape Electrical можно выполнить некоторые полезные графические изображения и отображения с помощью меню Electrical в контекстном меню блоков. Например, чтобы построить график зависимости момента от скорости (оба в единицах СИ) для блока Induction Machine Wound Rotor, щелкните правой кнопкой мыши блок. В контекстном меню блока выберите Electrical > Plot Torque Speed (SI). Программа строит графики результатов в окне рисунка.

Используя другие опции меню Electrical, можно построить график значений в относительных единицах или отобразить основные значения параметров в Командном Окне MATLAB. Эти опции позволяют быстро настроить эффективность трехфазной машины.

Выбор подходящего Simscape Electrical технологии

Программное обеспечение Simscape Electrical включает две различные технологии и соответствующие библиотеки. Сравнение двух технологий смотрите в Simscape Electrical Block Libraries. Выберите технологию Simscape Electrical, наиболее подходящую для ваших потребностей моделирования, и, по возможности, создайте модель, используя блоки исключительно из этой технологии. Однако при необходимости можно создать модель, которая использует блоки из обеих технологий. Для этого используйте блоки из библиотеки Simscape > Electrical > Specialized Power Systems > Fundamental Blocks > Interface Elements для взаимодействия между ними.

Допущения и ограничения

Блоки Simscape Electrical позволяют вам выполнить сравнительные анализы, чтобы оптимизировать разработку системы, например, путем тестирования различных алгоритмов с различными реализациями схем. Библиотека содержит блоки, которые используют либо высокоуровневые, либо более подробные модели для моделирования компонентов. Simscape Electrical не имеет возможности:

  • Выполните задачи размещения (физического проекта) или связанные задачи реализации, такие как размещение от схемы (LVS), проверка правил проектирования (DRC), паразитное извлечение и обратная аннотация.

  • Моделируйте 3-D паразитарные эффекты, которые обычно важны для высокочастотных приложений.

Для этих типов требований необходимо использовать пакет EDA, специально разработанный для реализации аналоговых схем.

См. также

Похожие темы