3 семестр / LR_po_elektrotekhnike_m

61

Имеет следующие форматы отображения данных:

short – 5 значащих десятичных цифр

long – 15 значащих десятичных цифр

short_e – 5 значащих цифр и 3 символа десятичного порядка

long_e – 15 значащих цифр и 3 символа десятичного порядка

bank – формат с фиксированной точкой и двумя десятичными цифрами в дробной части числа.

2.3 Аналоговые блоки Continuous

Блок вычисления производной Derivative предназначен для численного дифференцирования аналогового входного сигнала. Вы-

числения проводят по приближенной формуле Эйлера dU/dt ≈∆U/∆t,

где ∆U – величина изменения входного сигнала за время ∆t. Точность вычисления производной растет при уменьшении установленного ша-

га расчета.

Блок lntegrator предназначен для интегрирования аналогового входного сигнала.

Блок Relay (рис.14*) реализует релейную нелинейность. Выход-

ной сигнал блока может иметь два значения: первое соответствует включенному состоянию реле, второе – выключенному. Переход их одного состояния в другое происходит скачком при достижении вход-

ным сигналом порога включения или выключения реле. Если пороги включения и выключения реле имеют разные значения, то блок реали-

зует характеристику с гистерезисом. При этом значение порога вклю-

чения должно быть больше, чем значение порога выключения.

62

Рис.14*. Пример использования блока Relay

На рисунке показан пример использования блока Relay, в кото-

ром включение реле происходит, когда входной сигнал достигает

+0.5, а выключение – -0.5.

2.4 Блоки математических операций Math

Блок Sum (рис.15*)предназначен для вычисления суммы (разно-

сти) текущих значений сигналов. Можно складывать скалярные, век-

торные или матричные сигналы. Типы сигналов должны совпадать.

Рис.15*. Примеры использования блока Sum

63

Блок умножения Product (рис. 16*)предназначен для умножения или деления сигналов. Имеет параметр Number of inputs – количество входов, который может быть задан как число или как список знаков действия. Возможны знаки – * (умножить) и / (разделить). Типы вход-

ных сигналов должны совпадать.

Рис. 16*. Примеры использования блока Product

Усилитель Gain предназначен для умножения входного сигнала на постоянный коэффициент усиления (рис.17*).

Рис.17*. Примеры использования блока Gain.

Блок Math Function (рис.18*) предназначен для вычисления следующих математических функций:

exp – экспонента

log – натуральный логарифм

10^u – вычисление степени 10

log10 – десятичный логарифм

magnitude^2 – вычисление квадрата амплитуды сигнала

square – вычисление квадрата сигнала

64

sqrt – квадратный корень

pow – возведение в степень

conj – вычисление комплексно-сопряженного числа

hypot – вычисление квадратного корня из суммы квадратов входных сигналов.

Рис.18*. Пример использования блока Math Function

Блок Trigonometric Function (рис.19*) предназначен для вычис-

ления следующих тригонометрических функций: sin – синус, cos – ко-

синус, tan – тангенс, asin – арксинус, acos – арккосинус, atan и atan2 -

– арктангенс, sinh – гиперболический синус, cosh – гиперболический косинус и tanh – гиперболический тангенс.

Рис.19*. Примеры использования блока Trigonometric Function

3. Модели устройств в SimPowerSystems

3.1 Библиотека блоков SimPowerSystems

Библиотека SimPowerSystems имеет семь основных разделов:

Electrical Sources – источники электрической энергии

Connectors – соединители

Measurements – измерительные и контрольные устройства

Elements – электротехнические элементы

65

Power Electronics – устройства силовой электроники

Machines – электрические машины

Powerlib Extras – дополнительные электротехнические устрой-

ства.

Используя блоки из этих разделов, пользователь может за ко-

роткое время создать модель достаточно сложной электротехнической системы. Следует помнить, что Simulink-блоки и SimPowerSystems-

блоки не могут быть непосредственно соединены друг с другом. Сиг-

нал от S-блока передают к SPS-блоку через управляемые источники тока или напряжения, а наоборот – посредством измерителей тока или напряжения.

3.2 Источники электрической энергии Electrical Sources

DC Voltage Source (рис.20*) – служит идеальным источником постоянного напряжения.

Рис.20*. Пиктограмма и окно параметров блока DC Voltage Source

66

Параметры блока:

Amplitude – величина выходного напряжения источника

Measurments – выбор переменных, передаваемых в блок Multimeter

AC Voltage Source (рис.21*) – вырабатывает синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой.

Параметры блока:

Реак Amplitude – амплитуда выходного напряжения

Phase – начальная фаза

Frequency – частота источника

Measurments – выбор переменных, передаваемых в блок Multimeter

Рис.21*. Пиктограмма и окно параметров блока AC Voltage Source

67

3-Phase Source (рис.22*) – вырабатывает трехфазное напряже-

ние.

Параметры блока:

Phase-to-phase rms voltage – действующее значение линейного напряжения

Phase angle of phase A – начальная фаза напряжения в фазе А

Frequency – частота

Internal connection – соединение фаз источника: Y – звезда,

Yn – звезда с нулевым проводом, Yg – звезда с заземленной нейтралью.

Source resistance – собственное активное сопротивление источ-

ника

Source inductance – собственная индуктивность источника.

Рис.22*. Пиктограмма и окно параметров блока 3-Phase Source

68

3.3 Соединители Connectors

Ground – обеспечивает соединение с землей. Доступны два ва-

рианта блока (рис.23*): Ground (input) – с входным портом и Ground (output) – с выходным портом.

Рис.23*. Заземление

L-connector – выполняет соединение двух входящих линий

(рис.24*).

Рис.24*. L-образный соединитель

Т-connector выполняет соединение двух входящих и одной выходящей линий (рис.25*).

Рис.25*. Т-образный соединитель

Bus Bar – выполняет соединение нескольких входящих и выходящих линий (рис.26*).

Рис.26*. Сборные шины

69

3.4 Измерительные и контрольные устройства Measurements

Current Measurement (рис.27*) предназначен для измерения мгновенного значения тока, протекающего по цепи от входа + до вы-

хода -. С выхода i – сигнал Simulink измеренного тока.

Рис.27*. Блок Current Measurement

Voltage Measurement (рис.28*) предназначен для измерения мгновенного значения напряжения между двумя узлами схемы. v –

выходной сигнал Simulink измеренного напряжения.

Рис.28. Блок Voltage Measurement

Multimeter (рис.29*) предназначен для измерения токов и на-

пряжений в блоках из библиотеки SimPowerSystem.

Рис.29*. Пиктограмма и окно параметров блока Multimeter

70

Параметры блока:

Available Measurements – переменные из блоков схемы, для ко-

торых в окне диалога установлен параметр Measurements (из-

меряемые переменные)

Selected Measurements – переменные, которые будут переданы на выход блока Multimeter.

Для управления списком переменных используют клавиши:

>> – добавление выделенной переменной в список

Up – сдвиг выделенной переменной вверх списка

Down – сдвиг выделенной переменной вниз списка

Remove – удаление выделенной переменной из списка

+/- – смена знака выделенной переменной Выход блока – сигнал Simulink.

3.5 Электротехнические элементы Elements

Series RLC Branch может играть роль резистора, индуктивно-

сти и емкости, а также любой комбинации из этих элементов, вклю-

ченных последовательно (рис.30*).

Рис. 30*. Пиктограмма и окно параметров блока Series RLC Branch