72

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Запорожский национальный технический университет

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторных работ по курсу

"МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ"

для студентов специальности 7.092206.02

для всех форм обучения

2007

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению лабораторных работ по курсу "МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ" для студентов специальности 7.092206.02 для всех форм обучения / Автор: КОРНУС Т.М. –Запорожье, ЗНТУ, 2007. – 68p.

Автор: КОРНУС Т.М.

Рецензент: ЖОРНЯК Л.Б.

Ответственный за выпуск: РАССАЛЬСКИЙ А.Н.

Утверждено

на заседании кафедры

"Электрические аппараты"

Протокол №14 от 06.06.2007 г.

Содержание

Стр.

1 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 … … … … … …. … … … … …. 4

2 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 … … … … … … … … …. … … .14

3 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 … … … … … … … … … … ….. 22

4 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 … … …..… … ... … … … … ….. 30

5 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 … … … … … … … … … … ….. 35

6 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6… … .… … … … … … … … ….. 41

7 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7 … … … … … … … … … … ….. 46

8 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8 … … … … … … … … … … ….. 52

9 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9 … … … … … … … … … … ….. 59

10 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10 … … …… … … … … … … … 65

Список литературы … … … … … … ...… … … … … … … … … … 68

1 Лабораторная работа № 1

ТЕМА: Моделирование установившихся электрических процессов в среде MATLAB. Часть 1.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучить основные операторы MATLAB; принципы построения скрипт-файлов и подпрограмм; организации ввода и вывода

информации; обработки результатов моделирования.

Математическая модель

Рассмотрим пример составления математической модели электрических процессов и их анализа в простейшей цепи (Рис.1.1) с помощью системы MATLAB.

Рисунок 1.1 – Моделируемая электрическая схема.

Пусть заданы параметры элементов схемы:

е1(t)=100sin(t+/6) B; e2(t)=200sin((t+/3) B;

=2f; f=50 Гц;

R1=1 Ом; R2=2 Ом; R3=3 Ом;

C3=1*10^-4 Ф; L2=1*10^-3 Гн.

Требуется определить установившиеся токи в ветвях.

Прежде, чем составлять программу, запишем систему уравнений Кирхгофа в комплексной форме.

Тогда комплексное изображение синусоидальных ЭДС

Реактивные сопротивления

Комплексное изображение сопротивлений ветвей

Система уравнений Кирхгофа для определения токов в ветвях

Перепишем систему уравнений как

Представим коэффициенты перед неизвестными в виде матрицы

Вектор правых частей

Тогда вышеприведенная система уравнений, записанная в матричном виде, будет выглядеть как

где

– вектор-столбец искомых токов.

Решение этого матричного уравнения дает вектор искомых токов в ветвях.

Этапы разработки программы

Чтобы разработать программу, реализующую вышеприведенную математическую модель в среде MATLAB, необходимо выполнить следующие задачи:

• Организовать ввод исходных данных.

• Составить матрицы системы линейных уравнений.

• Решить систему линейных уравнений.

• Определить погрешность вычислений.

• Организовать вывод результатов расчета в числовом или\и графическом виде.

Вызов DeskTop matlab

Работу в среде MATLAB начинают с вызова пакета из меню «Пуск».

Ввод программы можно осуществлять непосредственно из командного окна, последовательно вызывая к выполнению каждый оператор. Однако более целесообразно пользоваться для этой цели окном редактора программ. Для этого вызовем FileNew из главного меню или соответствующую иконку на панели инструментов. Появится окно редактора текста, в котором необходимо набрать операторы программы.