Моделирование управляемого выпрямителя на ЭВМ. Принципиальная схема двухполупериодного управляемого выпрямителя, страница 5

Процессы  в системах управления других схем  выпрямителей незначительно отличаются от рассматриваемого, поэтому при их моделировании  может быть применен  с несущественными  изменениями  описанный ниже алгоритм.

Четвертый этап моделирования реализуется в следующей последовательности:

1. Для удобства моделирования работы системы управления целесообразно ввести относительное время периода,  начальная  точка отсчета которого  совпадает  с началом  периода сетевого напряжения Е2. Таким образом, это относительное время, в зависимости от того, в каких единицах оно измеряется - секундах, градусах или радианах, будет изменяться от 0 до 0,02 сек., от 0 до 360 градусов,  от 0 до 2p   радиан соответственно.  Причем следует иметь ввиду, что абсолютное время, в котором  функционирует рассматриваемый  управляемый выпрямитель, измеряемое в секундах, является определяющим для изменения относительного времени.

2. Формируется вектор АЛЬФА, размерность которого равна количеству управляемых вентилей (в данном примере это 2). Каждая компонента этого вектора несет в себе информацию о моменте формирования импульса для соответствующего тиристора в выбранном относительном времени.

Так, для рассматриваемой схемы  (если относительное время измеряется в градусах)

АЛЬФА(1) = a ,

АЛЬФА(2) = a + 180.

В том случае, если задан слишком большой угол управления, может возникнуть ситуация, когда момент формирования импульса для тиристора (одного или нескольких)  может  оказаться за пределами рассматриваемого периода, то есть в следующем периоде. С учетом периодичности импульсов управления это означает, что в текущий период перейдет импульс управления из предыдущего периода.

Отмеченный факт реализуется в программе оператором:

ЕСЛИ {АЛЬФА(i) больше 360}  то  АЛЬФА(i):=АЛЬФА(i)-360.

Здесь в оператор для удобства введен  индекс i, позволяющий организовать цикл по всем компонентам вектора АЛЬФА,  если, конечно, в этом есть необходимость.

3. Определяется, наступил ли момент  формирования  импульса управления на соответствующий тиристор. Для  этого осуществляется сравнение текущего значения относительного времени с установленным моментом  формирования  импульса  (значением компоненты вектора АЛЬФА)  по  принципу работы всем известного будильника.  Естественно, что сравнение нужно провести для всех компонентов АЛЬФА. В силу того, что интегрирование системы дифференциальных уравнений (7) производится пошаговым методом, абсолютное время меняется дискретно.  Одновременно с ним  дискретным образом меняется и относительное время. Поэтому при проведении сравнения значения относительного времени со значением компоненты АЛЬФА нужно ожидать совпадения этих значений с точностью до половины шага интегрирования (шага квантования), иными словами:

ЕСЛИ {ABS(относительное время - АЛЬФА(i))  меньше или равен ШАГ_КВАНТОВАНИЯ/2}   ТО тиристор VDi пора  отпирать.

Здесь индекс i также введен  для организации формирования импульсов на любой (i-й) тиристор.

Процессы  в системах управления других схем  выпрямителей незначительно отличаются от рассмотренной, поэтому при их моделировании  может быть применен  с несущественными  изменениями  описанный алгоритм.

Все перечисленные действия, составляющие данный этап, программно реализуются в одном блоке, условно называемом "БЛОКОМ ЛОГИКИ".  В  этом блоке  целесообразно расположить и операторы, моделирующие запирание тиристоров и функционирование диодов, в полном соответствии алгоритмам, приведенным при описании ПЕРВОГО ЭТАПА моделирования.

ПЯТЫЙ ЭТАП моделирования представляет собой написание программы решения системы дифференциальных уравнений (7) при одновременном изменении коэффициентов матриц R, L, A,  векторов Е и В в зависимости от состояния тиристоров и диодов.

Алгоритм программы (рис.9) выполнен в соответствии с общими принципами численного интегрирования произвольной системы дифференциальных уравнений в форме Коши.  Программа (Приложение 1)  написана на  языке ФОРТРАН применительно к среде VAX и с незначительными переделками может быть реализована в любой операционной системе.