7. Расширения ппп matlab для исследования электротехнических объектов и систем

Библиотека блоков SimPowerSystems (в версии MATLAB 6.1 и ранее – Power System Blocket) является одной из дополнительных библиотек Simulink, ориентированных на моделирование конкретных устройств. SimPowerSystems состоит из блоков для имитационного моделирования электротехнических устройств. В состав библиотеки входят модели пассивных электротехнических элементов, источников энергии, электродвигателей, трансформаторов, линий электропередач и т.д. Имеется также раздел, содержащий блоки для моделирования устройств силовой электроники, включающий и управление для них. Используя специальные возможности Simulink и SimPowerSystems, пользователь может не только имитировать работу устройств во временной области, но и выполнять различные виды анализа таких устройств. В частности, пользователь имеет возможность рассчитать установившийся режим работы системы на переменном токе, выполнить расчет сопротивления участка цепи, получить частотные характеристики, проанализировать устойчивость, а также выполнить анализ токов и напряжений.

Несомненным достоинством SimPowerSystems является то, что сложные электротехнические системы можно моделировать, применяя методы имитационного и структурного моделирования. Например, силовую часть полупроводникового преобразователя энергии можно выполнить с использованием имитационных блоков SimPowerSystems, а систему управления с помощью дополнительных блоков библиотеки Simulink, отражающих лишь алгоритм ее работы, а не ее электрическую схему. Такой подход, в отличие от пакетообразного моделирования, позволяет значительно упростить всю модель, а значить повысить ее работоспособность. Скоростной режим в модели с использованием блоков SimPowerSystems (в дальнейшем SPS -модели) можно использовать блоки Simulink, а также функции самого MATLAB, что дает практически не ограниченные возможности для моделирования различных систем.

Библиотека SimPowerSystems достаточно обширна. В том случае, если все же нужного блока в библиотеке нет, есть возможность создать свой собственный блок как с помощью уже имеющихся в библиотеке блоков, реализуя возможность создания подсистем, так и на основе блоков библиотеки Simulink и управляемых источников тока или напряжения.

Таким образом, SimPowerSystems в составе Simulink на настоящее время может считаться одним из лучших пакетов электротехнических устройств и систем. В [29] приводится полное описание пакета, содержащее следующие разделы:

Введение

1. Библиотека блоков SimPowerSystems

1.1 Состав библиотеки и основные особенности

1.2 Electrical Sources – источники электрической энергии

1.3 Connectors - соединители

1.4 Measurements – измерительные и контрольные устройства

1.5 Elements – электротехнические элементы

1.6 Power Electronics – устройства силовой электроники

1.7 Machines – электрические машины

1.8 Powerlib Extras – дополнительные электротехнические устройства

2. Powergui – графический интерфейс пользователя пакета моделирования энергетических систем

3. Повышение скорости расчета модели

4. Создание электротехнических блоков пользователя

5. Библиотека Simulink – прототип электротехнических блоков

6. Основные команды SimPowerSystems

7. Как SimPowerSystems работает