Қазақстан Республикасының


Тема «Создание отчетов имитационного моделирования»



жүктеу 0.78 Mb.
бет6/6
Дата24.09.2017
өлшемі0.78 Mb.
1   2   3   4   5   6

5.6 Тема «Создание отчетов имитационного моделирования»




5.6.1 Цель и содержание работы

Целью работы является ознакомление с инструментом графического интерфейса пользователя Powergui библиотеки блоков SimPowerSystems, изучение его параметров и назначения, получение практических навыков по применению его при анализе и создании отчетов схем моделирования электротехнических систем.



5.6.2 Краткие теоретические сведения

Рассмотрим раздел Powergui (Графический интерфейс пользователя) библиотеки блоков SimPowerSystems.


Пиктограмма:


Назначение:

Блок Powergui является инструментом графического интерфейса пользовате­ля и обеспечивает решение следующих задач:



    • расчет схемы векторным методом;

    • расчет установившегося режима;

    • дискретизация модели;

    • задание начальных условий;

    • инициализация трехфазных схем, содержащих электрические машины, та­ким образом, чтобы расчет начался с установившегося режима;

    • анализ схемы с помощью инструмента Simulink LTI-Viewer;

    • определение полного сопротивление (импеданса) цепи;

    • выполнение гармонического анализа;

    • создание отчета;

    • создание файла характеристик намагничивания для модели трансформато­ра с учетом насыщения сердечника;

    • вычисление параметров линии электропередачи.

На рисунке 36 приведен вид окна блока Powergui

Параметры блока:

Configure parameters:

Simulation type: [Вид расчета]. Вид расчета выбирается с помощью одного из трех переключа­телей:


    • Phasor simulation: [Расчет схемы векторным методом]. При выбранном переключателе вы­полняется расчет схемы векторным методом. При этом необходимо задать частоту источников в графе Frequency;

    • Discretize electrical model: [Дискретизация электрической модели]. При выбранном переключателе выполняется дискретизация модели. При этом необходимо задать шаг дис­кретизации в графе Sample time;

    • Continuous: [Режим расчета при непрерывном времени].

Show messages during analysis:

[Показывать сообщения при проведении анализа]. Если флажок не установ­лен, то подавляется вывод сообщений в командном окне MATLAB при выполне­нии расчетов.

Steady State Voltages and Currents:

[Установившиеся значения напряжений и токов]. Расчет установившихся зна­чений переменных. При нажатии на кнопку открывается окно, в котором будут показаны соответствующие значения.

Initial states Setting: [Установка начальных значений]. При нажатии на кнопку открывается окно, в котором отображаются начальные значения переменных. Эти значения можцо изменять. Новые значения используются при расчете переходных про­цессов.

Load Flow and Machine Initializations: [Инициализация схем, содержащих электрические машины].

Use LTI Viewer: [Использование LTI Viewer]. Применение инструмента Simulink LTI Viewer для анализа схемы.

Impedance vs Frequency Measurements: [Определение импеданса цепи].

FFT Analysis: [Гармонический анализ].

Generate Report: [Создание отчета].

Hysteresis Design Tool: [Инструмент расчета характеристики намагничивания].

Compute RLC Line Parameters: [Вычисление параметров линии электропередачи].



Рисунок 36– Вид блока Powergui
1) Использование Simulink LTI-Viewer для анализа электрических схем

Инструмент Simulink LTI-Viewer, входящий в состав инструмента Control System Toolbox, является очень удобным инструментом для анализа линейных систем в Simulink. С помощью него можно определить реакцию системы на единичное импульсное и ступенчатое воздействия, построить частотные характеристики, найти нули и полюса общей передаточной функции системы, построить годограф Найквиста и т. д. Все эти возможности доступны и при анализе электрических схем.

Вызов Simulink LTI-Viewer для анализа электрической схемы выполняется из среды Powergui с помощью кнопки Use LTI Viewer. При запуске LTI-Viewer пользователю предоставляется возможность указать входные (System inputs) и выходные переменные (System outputs) для выполнения анализа (рисунок 37).

Рисунок 37 – Окно выбора входных и выходных данных
Для просмотра результатов линейного анализа необходимо нажать кнопку Open new LTI Viewer и выбрать вид графика в окне LTI Viewer.

На рисунке 38 показан пример электрической схемы, а результаты ее анализа приведены на рисунке 39. На графиках представлены графики изменения амплитуды и фазы тока источника питания при изменении его частоты.



Рисунок 38 – Пример электрической схемы




Рисунок 39 – Анализ электрической схемы с помощью Simulink LTI-Viewer

2) Создание отчета.

Блок Powergui может создавать отчет, включающий в себя значения измеряе­мых переменных в установившемся режиме, токов и напряжений источников, нелинейных моделей и переменных состояния схемы. Отчет сохраняется в тек­стовом файле с расширением rep. Для создания отчета необходимо нажать кноп­ку Create report в окне блока Powergui. После чего появится окно Generate report (рисунок 40), в котором можно задать разделы, включаемые в отчет.



Рисунок 40 – Окно настройки отчета

При настройке содержания отчета можно изменять следующие параметры:

Items to include in the report: [Разделы, включаемые в отчет]. В отчет можно включить следующие разделы:


    • Steady-State - значения измеряемых переменных в установившемся ре­жиме;

    • Initial states - начальные значения переменных;

    • Machine load flow - параметры нагрузки электрических машин.

Frequency used in the report: [Частота, используемая в отчете]. С помощью пара­метра можно выбрать значения частот, для которых бу­дут сохраняться данные.

Units: [Система измерения]. Выбор системы измерения:



    • Peak values - амплитудные значения;

    • RMS values - действующие значения.

Format: [Формат чисел].

Ниже приведен пример отчета для схемы, показанной на рисунке 3. В отчет включены все разделы. Зна­чения переменных выводятся как действующие значения (рисунок 41).




Рисунок 41 – Пример отчета смоделированной схемы

5.6.3 Задание по вариантам

Выполнить два задания и оформить отчёт. Структура построения отчета:



  • титульный лист согласно общим требованиям оформления отчётов;

  • название и цель работы;

  • схема моделирования;

  • результаты выполнения заданий;

  • выводы о полученных результатах анализа.


Задание 1.

Дать анализ одной (на выбор студента) электрической схемы, выполненной в практической работе 3-5 с использованием инструмента Simulink LTI-Viewer. Обосновать полученные значения.


Задание 2.

Создать отчет при помощи инструмента Create report для выбранной электрической схемы. В отчет включить все разделы. Обосновать полученные значения.



6 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ


  1. Теоретические основы и этапы проектирования.

  2. Единая система конструкторской документации (ЕСКД)

  3. Система автоматизированного проектирования: определение, достоинства, функции, возможности

  4. Виды обеспечения комплекса средств автоматизации (информационное, программное, лингвистическое, методическое, организационное, математическое, техническое).

  5. Понятия и принципы методологии проектирования (субъект проектирования, объект проектирования, интуиция, воображение, проектное решение, алгоритм проектирования, проектная процедура, проектная операция, методология, проектирование, методология проектирования).

  6. Сущность процедурной модели проектирования.

  7. Сущность процедур проектирования: «определение целей», «определение основных признаков объекта», «поиск вариантов технических решений», «принятие решения», «анализ принятого решения», «выбор параметров и режимов действия машины».

  8. Что является источником информации для выполнения процедур проектирования и результатом процедур.

  9. Задачи, решаемые на этапе разработки технического задания

  10. Основные признаки объекта проектирования

  11. Какой принцип обеспечивает целостность системы и иерархичность проектирования; совместное функционирование составных частей САПР и сохраняет открытую систему в целом; создание и использование унифицированных элементов; пополнение и совершенствование составных частей САПР; получения достоверных результатов; приспособляемость ПО САПР к функционированию в различных условиях.

  12. Задачи, решаемые на этапе разработки технического предложения

  13. Что входит в число обязательных документов технического предложения.

  14. Задачи, решаемые на этапе разработки эскизного проекта.

  15. Процедуры на этапе выполнения эскизного проекта.

  16. Обязательные документы на стадии эскизного проекта.

  17. Цель и основная задача эскизного проектирования.

  18. Задачи, решаемые на этапе разработки технического проекта

  19. Процедуры на этапе разработки технического проекта.

  20. Обязательные документы технического проекта.

  21. Цель и основная задача технического проектирования:

  22. Конструирование объекта проектирования

  23. Под параметрическим рядом понимают.

  24. Цель и основная задача рабочего проектирования:

  25. Классификация САПР по признаку «Комплексность автоматизации проектирования», по признаку «Уровень автоматизации проектирования», по признаку «Количество уровней технического обеспечения».

  26. Классификация САПР по назначению систем, по способу организации информационных потоков, по специализации программных средств, по способу организации внутренней структуры, по возможности функционального расширения системы пользователем, по используемым техническим средствам и периферийному оборудованию.

  27. Определение и назначение основных частей MATLAB: среда, язык, графическая система, библиотека математических функций, программный интерфейс MATLAB, система MATLAB.

  28. Определения и назначение основных окон системы MATLAB:, Workspace (Рабочее пространство), Command Window (командное окно), Окно Launch Pad (панель запуска), Command History (Окно команд), Current Directory (Текущий каталог), графическое окно.

  29. Ввод, вывод данных в командном окне MATLAB

  30. Получение справки по конкретной функции MATLAB, всех элементарных математических функций, сложных математических функций

  31. Назначение функций вида plot(y), plot(y,x), plot(y,x,y,x1,y,x2), subplot.

  32. Назначение элементов библиотеки блоков Simulink MATLAB: Дисплей (Display), Часы (Clock), Буфер (To Workspace), Осциллограф (Scope), Постоянная (Constant).

  33. Перечислите разделы системы Simulink

  34. Назовите библиотеку блоков MATLAB, которая предназначена для имитационного моделирования электротехнических устройств

  35. Назовите разделы библиотеки блоков SimPowerSystems MATLAB

  36. Назначение блоков разделы библиотеки блоков SimPowerSystems MATLAB

  37. Дайте полное определение понятию система и назовите основное свойство системы

  38. Как называется проектирование, в котором все преобразования осуществляются при взаимодействии человека с ЭВМ?

  39. Как называется проектирование, в котором все преобразования выполняются без вмешательства человека, только с использованием ЭВМ?

7 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


7.1 Основная литература


  1. Алик Р.А., В.И. Бородянский и др. САПР изделий и технологических процессов в машиностроении. – СПб.: Питер, 2008. – 315с.: ил.

  2. Ануфриев И.Е., Смирнов А.Б., Смирнова Е.Н. MATLAB 7.–СПБ.:–БХВ-Петербург, 2005. –1104с.:ил. ISBN 5-94157-494-0

  3. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования. – М.: Радио и связь. 1988.

  4. Головицына М.В Проектирование автоматизированных технологических комплексов М.: Изд-во МГОУ, 2001. – 465с.:ил.

  5. Головицына М.В Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР.– М.: Изд-во ВЗПИ, 2005. – 214с.

  6. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства М.: Мир, 1987г. – 314с.

  7. Дьяконов В.П. MATLAB. Основы применения. Серия «Библиотека профессионала». –М.:–СОЛОН–Пресс, 2005.–800с.:ил. ISBN 5-98003-181-2

  8. Быков В.П. Методическое обеспечение САПР в машиностроении. – Л.: Мир, 2001.

  9. Норенков И. П. Автоматизированное проектирование. М:- 2005г. – 215с.

  10. Норенков И.П. Принципы построения и структура САПР. – М.: Высшая школа, 1999, вып. 1-9.

  11. Орлов Д.М., Маслов В.П. Системы автоматизированного проектирования электромеханических устройств. М.: Энергоатомиздат, 1989.

  12. Половко А.М., Бутусов П.Н. MATLAB для студентов. – СПб.: БХВ–Петербург, 2005.–320с.:ил. ISBN 5-94157-595-5

  13. САПР в технологии машиностроения. / Митрофанов В. Г. , Калачев О. Н. и др. Учебное пособие.: Ярославль, 1995.

  14. Хоукс В. Автоматизация проектирования и производства. – Л.: Мир, 1991.

  15. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в Matlab, SimPowerSystems и Simulink.– М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. – 288с.: ил. ISBN 5-94074-395-1

  16. Черных И.В. SIMULINK: среда создания инженерных приложений/Под общ.ред. к.т.н. В.Г.Потемкина.– М.: Диалог-МИФИ, 2003. – 496с.: ISBN 5-86404-186-6

7.2 Дополнительная литература




  1. Аветисян Д.А.. Основы автоматизированного проектирования электромеханических преобразователей. – М.: Высшая школа, 1998.

  2. Афанасьев Ю. В., Исмагилов Ф. Р. Конструирование электрических машин. Учебное пособие. – Уфа, 1995.

  3. Бородулин Ю.Б. Автоматизированное проектирование силовых трансформаторов. – М.: Высшая школа, 2002.

  4. Бородулин Ю.Б. Автоматизированное проектирование электрических машин. – М.: Высшая школа, 2004.

  5. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин. М.: Высшая школа, 2001. – 430с.

  6. Жук К.Д и др. Построение современных систем автоматизированного проектирования Киев: Наук. Думка, 1983.- 248с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
Пример оформления титульного листа
Министерство образования и науки Республики Казахстан

Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева

Факультет информационных технологий и энергетики

Кафедра «Приборостроение и автоматизация технологических процессов»


КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «САПР приборов»

Выполнил студент ___________________

Специальность ______________________

Группа _____________________________



Номер зачетной книжки ______________

Усть-Каменогорск, 20__


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет