Лекція 11 icon

Лекція 11




Скачати 44.46 Kb.
НазваЛекція 11
Дата27.06.2012
Розмір44.46 Kb.
ТипЛекція

Лекція 11

Комп'ютерне моделювання в середовищі Matlab



Сучасні комп'ютерні технології, в основі яких лежать прикладні пакети, дають змогу більш глибокого вивчення питань, пов'язаних із проектуванням будь-якого виду функціональних систем (електричних, механічних, напівпровідникових, електронних і т.п.). Вони дозволяють якісно змінити й істотно поліпшити технологію вивчення, перевести її у віртуальну дійсність, здійснити в цій віртуальній лабораторії необхідні дослідження з одержанням кількісних результатів. Одним з прикладних пакетів, що відповідають сучасним вимогам проектування функціональних систем, є Matlab.

Проблеми, що виникають на шляху вирішення цієї задачі, можуть бути подолані тільки шляхом глибокого вивчення фізичних явищ у всіх ланках системи. Для грамотного використання комп'ютера необхідно добре знати і розуміти фізику роботи окремих ланок системи, їхній взаємозв'язок і взаємозалежність.

Перша версія Matlab була розроблена більше 20 років тому. Розвиток і удосконалення цього пакета відбувалися одночасно з розвитком засобів обчислювальної техніки. Назва пакету Matlab походить від словосполучення Matrix Laboratory, вона орієнтована у першу чергу на обробку масивів даних (матриць і векторів). Саме тому, незважаючи на досить високу швидкість зміни поколінь обчислювальної техніки, Matlab встигав зберігати все найбільш цінне від кожного з них. У результаті до цього часу Matlab являє собою бібліотеку більше ніж з 800 функцій. Єдина проблема роботи з бібліотеками – швидко відшукати функції, потрібні для розв’язання поставленої задачі.

Для полегшення фахівцям різних областей науки і техніки роботи з пакетом вся бібліотека функцій розбита на розділи. Ті з них, що мають більш загальний характер, входять до складу ядра Matlab. Ті ж функції, що є специфічними для конкретної області, включені до складу додаткових розділів, які мають назву Toolboxes. З усіх розділів Toolbox Simulink найбільш пристосований для аналізу і синтезу різних систем.

Simulink представляє досліднику всілякі можливості, починаючи від структурного (математичного) подання системи і кінчаючи генеруванням кодів для мікропроцесора відповідно до структурної схеми моделі.

Наведена на рис.11.1 модель (з бібліотеки Powerdemos) наочно демонструє рівень складності задач, які можна досліджувати в пакеті Simulink. Це модель електромеханічної системи потужністю 220 MVA, що складається з гідротурбіни (блок HTG), синхронного генератора (блок Synchronous Machine), трифазного трансформатора (блок Three-Phase Transformer) і різного виду навантажень. Система працює паралельно з енергосистемою потужністю 10000 MVA. Модель, подана на рисунку, дозволяє досліджувати перехідні й сталі режими гідроелектростанції із синхронним генератором, що має систему керування збудженням (блок Excitation System).




Рис.1.11. - Модель електромеханічної системи потужністю 220 MVA

Засоби комп'ютерного моделювання, укладені в бібліотеках пакету Matlab, з успіхом можуть використовуватися для вирішення світлотехнічних задач. Однієї з найбільш важливих проблем у галузях, пов'язаних з енергоспоживанням, є економія електричної енергії. Споживання електроенергії освітлювальними установками (ОУ) складає приблизно 15% від її світового видобутку. Ця величезна цифра щорічно збільшується і тому завдання економії енергоресурсів виходить на перший план. Існує кілька напрямків економії електроенергії в освітлювальних установках, пов'язаних з розробкою і впровадженням енергоекономічних джерел світла, із застосуванням нових і світлоперерозподільних відбиваючих покрить у виробництві світлових приладів. Значну економію електроенергії в ОУ можна одержати, правильно вибравши систему освітлення на проектній стадії. Але найбільший ресурс економії містять у собі системи автоматичного керування світловим потоком джерел світла в ОУ. Подібні системи враховують не тільки штучне, але й природне освітлення і реагують на їх коливання. За принципом дії системи автоматичного керування ОУ розділяються на дискретні й безупинні. На відміну від безупинних САУ, що підтримують необхідний рівень освітленості на робочій поверхні протягом доби, дискретні системи відключають ОУ чи її частину залежно від рівня природної освітленості.

За допомогою засобів пакету Matlab і розділів Simulink, Power System Blockset можна створювати моделі САУ освітлювальними установками як безупинної, так і дискретної дії.

^

Бібліотека Simulink


Бібліотека Simulink являє собою набір візуальних об'єктів, використовуючи які можна досліджувати практично будь-яку систему автоматичного регулювання. Для багатьох блоків бібліотеки існує можливість настроювання параметрів. Параметри настроювання відбиваються в панелі вікна настроювання обраного блоку.

Бібліотека Simulink розбита на вісім розділів:

1) Continuous – безупинні блоки. Найбільш широко використовуються для моделювання системи керування електроприводом.

2) Discrete – дискретні блоки. Містять у собі різні елементи дискретних систем керування.

3) Functions & Table – функції і таблиці.

4) Math – бібліотека математичних функцій.

5) Nonlinear – нелінійні блоки.

6) Signals & Systems – сигнали і системи.

7) Sinks – візуальні прилади для спостереження і реєстрації процесів.

8) Sources – джерела сигналів.


Складні моделі можуть бути розбиті на окремі рівні, де на кожному рівні знаходяться свої підрівні. У цьому випадку застосовуються блоки підсистеми (Subsystem). Подібні поділи структурують модель і роблять її наочніше.

На рис.11.2 наведена модель дискретної САУ освітлювальної установки, що являє собою три ряди світильників з лампами розжарювання, які живляться від різних фаз мережі. Блоки Sine Wave і Band-Limited імітують добову зміни природної освітленості. Крива добової зміни освітленості являє собою параболічну функцію з яскраво вираженими стрибками освітленості, пов'язаними зі змінами погоди. Блоки 2 являють собою датчики освітленості, що регулюються на три критичних рівні.

Блок Delay Device являє собою підсистему, що містять логічні оператори. Функція цього блоку – виконувати необхідну затримку спрацьовування комутуючої апаратури, відхиляючи помилкові спрацьовування. Помилкові відключення і включення освітлення є не тільки причиною зорового дискомфорту, але й негативно впливають на термін служби джерел світла.

У модель ще включена вимірювальна підсистема, що стежить за зміною струму і напруги у фазах навантаження, а також здійснює облік споживаної електроенергії. Дані про виміри демонструють візуальні вимірювальні прилади.



Рис.11.2 - Модель дискретної САУ ОУ


Основною ланкою системи керування є підсистема Delay Device, робота над створенням якої є творчим процесом і вимагає спеціальних знань в області мікропроцесорної техніки.






Схожі:

Лекція 11 iconСхема аналізу лекції
Тип лекції (вступна; інформаційна (тематична); заключна (підсумкова); оглядова; нетрадиційна (наприклад, лекція-брифінг, лекція-конференція,...
Лекція 11 iconМ. П. Драгоманова удк 372. 878 Падалка Галина Микитівна Лекція
Лекція з авторського курсу «Теорія І методика викладання мистецьких дисциплін» на тему: «Принципи навчання мистецтва»
Лекція 11 iconЗвіт заступника декана факультету журналістики про виховну роботу за 2010/2011 н р. № Заходи Назва заходу Дата
Шевченківські дні. Лекція про творчість Т. Г. Шевченка публічна лекція «Шевченко І сучасність»
Лекція 11 iconЛекція 3 Лекція основна форма проведення навчальних занять у вищому навчальному закладі, призначених для засвоєння теоретичного матеріалу
У вищих навчальних закладах (скорочено) Повний текст Положення знаходиться на сайті Міністерства освіти І науки України (
Лекція 11 iconЛекція №3 Культура публічної монологічної мови План Сутність І специфіка публічної монологічної мови
Основні жанри усного публічного монологічного мовлення (доповідь, лекція, промова, виступ, повідомлення)
Лекція 11 iconЛекція 1 вступна лекція з курсу „охорона праці Питання: 1 Значення питань охорони праці в суспільстві. 2 Нормування І контроль у галузі охорони праці
Гост 12 005-88 ссбт. „Общие санитарно – гигиенические требования к воздуху рабочей зоны”
Лекція 11 iconЛекція як основна форма організації навчального процесу у вищому навчальному закладі: методика підготовки та проведення
Флоренський Павло Олександрович відомий фізик, математик, богослов, філософ, професор дає таке визначення лекції: Суть лекції наукове...
Лекція 11 iconЛекція 14. Clearscada інструмент об'єктного проектування систем керування технологічними процесами Усі представлені в наш час scada системи, по суті, недалеко пішли
Лекція 14. Clearscada інструмент об'єктного проектування систем керування технологічними процесами
Лекція 11 iconЛекція на тему: Основи управління кредитним ризиком банку
Савченко Тарас Григорович Лекція на тему: Основи управління кредитним ризиком банку
Лекція 11 iconЛекція №6. Основи html. Зображення у html зображення говорить більше ніж тисяча слів чи це так? Різні типи зображень в Web змістовні й фонові зображення Елемент іmg І його атрибути
Довідаємось, як додавати у Web-документи візуальну інформацію І як І коли використовувати рядкові зображення для застосування інформаційних...
Лекція 11 iconЛекція Системи автоматизованого проектування І їх місце серед інших автоматизованих систем Етапи життєвого циклу промислових виробів
Лекція Системи автоматизованого проектування І їх місце серед інших автоматизованих систем
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи