3.6.2 Тип решающей программы и выбор такта в Simulink

Существуют определенные ограничения выбора решающей программы и такта в Simulink, когда выполняется совместное моделирование. Чтобы проиллюстрировать это, используется следующая схема одноквадрантного прерывателя со средним контролем токового режима в качестве примера.

Схема, расположенная слева, полностью реализована и смоделирована в PSIM. Схема, расположенная справа, имеет силовой каскад, реализованный в PSIM, а управление осуществляется в Simulink. В обеих схемах такт моделирования равен 2 мкс.

Существуют различные способы установки Simulink для выполнения совместного моделирования. Рекомендуется установить Solve Type (Тип решения) – Fixed-step (Фиксированный шаг) и определить Fixed step size таким же, как такт PSIM или приближенным к нему. Рисунок, изображенный ниже, иллюстрирует это.

Рекомендуется, чтобы Simulink использовал такой же такт, что и PSIM, хотя даже если он немного выше такта PSIM, результаты все равно получаются пригодными. В данном примере, такт равен 20 мкс, в 10 раз выше такта PSIM.

Если Solver Type в Simulink заменить на Variable-step (Переменный шаг), результаты моделирования могут быть некорректными. Рисунок, изображенный ниже, иллюстрирует это.

Когда в Solver Type установлен Variable-step и необходимо получить корректные результаты, следует поместить к входу блока SimCoupler фиксатор нулевого порядка. Кроме того, время выборки фиксатора нулевого порядка должно быть таким же, как такт PSIM или приближено к нему. Рисунок, изображенный ниже, показывает эту конфигурацию.

Поэтому Solver Type в Simulink должен быть установлен как Fixed-step с тактом, идентичным или близким такту PSIM, или если типом Solver Type является Variable-step, то время выборки фиксатора нулевого порядка должно быть идентичным или близким к такту PSIM.

4 Другие компоненты

4.1 Файл параметров

Элемент файла параметров. FILE (Файл) определяет имя файла, который хранит составляющие параметры и предельное множество. Например, сопротивление резистора обозначается R1 и определяется в файле параметров.

Рисунок:

Файл параметров - это текстовый файл, созданный пользователем. Формат следующий:

<name> = <value> (<название> = <значение>)

<name> <value>

LIMIT <name> <lower limit> <upper limit> (ПРЕДЕЛ <название> <нижний предел> <верхний предел>)

% A comment line (Строка комментариев)

Поле <value> может быть либо численным значением (например, “R1 = 12/3”) или математическим выражением (например, “R3 = R1 + R2/2.”). Величина и ее значение могут быть отделены или знаком “равно” (например, “R1 = 12.3”) или пробелом (например, “R1 12.3”). Текст от знака “%” до конца строки является комментарием (например, “%” R3 это сопротивление нагрузки).

Например, файл параметров может иметь следующий вид:

R1 = 12.3 [R1 определено как 12.3]

R2 23.4Ohm [знак “равно” может быть заменен пробелом]

% R3 – сопротивление нагрузки [строка комментария]

R3=R1+R2/2. [допускается математическое выражение]

L1=3m [допускаются степенной показатель 10. L1=0.003]

C1=100uF

LIMIT R3 5.25. [R3 ограничен между 5. и 25.]

4.2 Источники

В PSIM доступны несколько типов независимых источников напряжения/тока. Направление тока в источнике следующее: ток течет из узла высокого напряжения через цепь внешней нагрузки и обратно к узлу низкого напряжения источника.

Обратите внимание, что источник тока может использоваться только в силовой цепи.

4.2.1 Время

Элемент “Время” – особый случай источника напряжения с кусочно-линейной характеристикой. Он рассматривается как заземленный источник напряжения и будет равно времени моделирования, измеряемого в секундах.

Рисунок:

4.2.2 Источник постоянного тока

Источник постоянного тока имеет постоянную амплитуду. Источники постоянного опорного напряжения VDC_GND и VDC_GND_1 – это заземление.

Рисунок:

Характеристика:

Параметр	Описание
Amplitude	Амплитуда источника

4.2.3 Синусоидальный источник

Синусоидальный источник определяется следующим образом:

На следующем графике показаны его характеристики.

Рисунок:

Характеристики:

Параметры	Описание
Peak Amplitude	Пиковое значение амплитуды Vm
Frequency	Частота f, в Гц
Phase Angle	Начальный фазовый угол θ, в град.
DC Offset	Смещение постоянной составляющей Voffset
Tstart	Стартовое время, в сек. До этого времени источник равен 0

Чтобы облегчить установку трехфазных цепей, имеется трехфазный синусоидальный модуль напряжения (VSIN3), соединенный звездой. Фаза, отмеченная точкой, относится к фазе А.

Рисунок:

Характеристики:

Параметры	Описание
V (line-line-rms)	Амплитуда среднеквадратической величины линейного междуфазного напряжения
Frequency	Частота f, в Гц
Init. Angle (phase A)	Начальный фазовый угол для фазы А, в град.