Матэматычная мадэль сінхроннага генератара (Лабараторная работа № 10), страница 4

Сістэма дыферэнцыяльных раўнанняў (2) разам з сістэмай алгебраічных раўнанняў (3-7) утвараюць адну агульную дыферэнцыяльна-алгебраічную сістэму раўнанняў, у якую ўваходзяць дванаццаць невядомых велічынь: пяць струменешчапленняў, слізгаценне, вугал і пяць токаў. Дыферэнцыяльныя раўнанні ў праграмме рашаюцца метадам Рунге-Кутта чацвертага парадку, у выніку чаго на кожным часовым кроку вызначаюцца струменешчапленні, слізгаценне і вугал. Пасля гэтага на кожным часовым кроку павінна быць развязана сістэма алгебраічных ураўненняў, і па вядомых струменесчапленнях знаходзяцца токі абмотак, якія потым выкарыстоўваюцца пры вылічэнні правых частак дыферэнцыяльных раўнанняў на наступным часовым кроку (пры выкарыстнні метада Рунге-Кутта чацвертага парадку разлік правых частак і рашэнне сістэмы алгебраічных раўненняў выконваецца чатыры разы на кожным часовым кроку). Рашэнне сістэмы алгебраічных ураўненяў адносна невядомых токаў можа быць выканана пры дапамозе стандартнай падпраграммы, напрыклад, метадам Гауса. У гэтай рабоце токі вылічваюцца па аналітычных формулах, атрыманых пры рашэнні сістэмы метадам падстаноўкі. Гэта дазваляе скараціць расход машыннага часу. Пакажам, як атрыманы формулы для разліку токаў i_q i i_эq з раўнанняў (3-7). Выразім з (4) ток i_q=Ψ_q/x_q-x_adi_эq/x_q iпадставім яго у (7) і затым вырашым (7)адносна i_эq: i_эq=(x_qΨ_эq-x_aqΨ_q)/(x_эqx_q-x²_aq)=w₃Ψ_эq-w₄Ψ_q, дзе w₁= x_эqx_q-x²_aq; …w₃=x_q/w₁; … w₄=x_aq/w₁ i г.д. Рабочыя пераменныя велiчынi w₁, w₂, w₃, w₄... вылічваюцца па за цыклічнай часткай праграмы, чым дасягаецца памяншэнне расходу машыннага часу. Аналагічным спосабам атрыманы формулы для токаў i_d, i_эd, i_f.

2.6 Блок-схема праграмы SINGEN

У дадатку 1 прыведзены тэксты праграмы “SINGEN” (SINхронны GENератар) і двух падпраграм: RNGKT4 (рашэнне сістэмы дыферэнцыяльных раўнанняў метадам РуНГе-КуТты чацвертага парадку) і PRAV (ПРАВыя часткі) на алгарытмічнай мове ФОРТРАН.

Уваходныя дадзеныя для праграмы SINGEN захоўваюцца на дыску ў файле з імем, якое складаецца з чатырох лацінскіх літар, выбіраемых карыстальнікам, і пашырэння “.DAT”(імя мае выгляд АААА.DAT). Файл уваходных дадзеных павінен быць утвораны на дыску карыстальнікам папярэдне, перад зваротам да праграмы SINGEN. Чытанне уваходных дадзеных выконваецца аператарамі ў радках 70-100. Імя файла уваходных дадзеных уводзiцца карыстальнiкам па запыту праграмы SINGEN пасля яе пуска і чытаецца з экрана дысплэя. Пасля гэтага праграма адкрывае выхадны файл з імем, якое мае выгляд АААА.REZ, дзе АААА- імя файла уваходных дадзеных. Акрамя гэтага, адкрываецца таксама другі выхадны файл з імем АААА.GRF, які выкарыстоўваецца для пабудовы асцылаграм параметраў пераходнага працэсу генератара на экране дысплея, атрыманых ў вынiку разлiку. У выхадны файл АААА.DAT перапісваюцца зыходныя даныя, пасля чаго праграма прыступае да рэалізацыі алгарытма. У радках 140-163 выконваецца разлік параметраў генератара, якія адсутнічаюць у каталозе. У радках 170-211 разлічваюцца пачатковыя значэнні інтэграваных пераменных і запісваюцца ў масівы Y і Y0. У радках 220-232 разлічваюцца прамежкавыя пераменныя w1- w13, якія выкарыстоўваюцца ў прадпраграмме “PRFV”. У радках 240 - 243 задаюцца пачатковыя значэнні незалежнай пераменнай t і абнуляецца лічыльнік NREZ колькасці запісаў, якія выводяцца ў выхадны файл. У радках 260- 400 знаходзіцца цыклічная частка праграмы SINGEN, якая рэалізуе рашэнне сістэмы ўраўненняў (2-7) пры нарошчванні крокаў па незалежнай пераменнай. Аператар у радку 260 вызначае, ці трэба выводзіць у выхадныя файлы запіс, атрыманы на даным кроку па часе. Па жаданню карыстальнiка ў выхадныя файлы могуць быць выведзены ўсе струменесчапленні, токі, слізгаценне, вугал і моманты генератара. Токі i_А, i_В, i_С  і струменесчапленні Ψ_А, Ψ_В, Ψ_С фаз статара ў трохфазнай сістэме каардынат вылічваюцца непасрэдна ў гэтым блоку з мэтай скарачэння затрат машыннага часу. Акрамя таго, тут таксама выводзяцца значэнні пераменных t і NREZ на экран дысплэя для візуальнага кантролю ходу разліку. Аператары ў радках 300-320 забяспечваюць мадэляванне рэжыму трохфазнага кароткага замыкання ў абмотцы статара праз два перыяды пасля пачатку разліку нармальнага (дааварыйнага) рэжыму. Аператар у радку 340- зварот да падпраграмы RNGKT4. Аператары у радках 350- 360 кантралююць напаўненне выхадных файлаў, найбольшая колькасць запісаў у якіх выбрана роўнай 500. Аператары ў радках 370-400 забяспечваюць нарошчванне і кантроль найбольшага значэння часу. Аператары ў радках 410- 431 закрываюць выхадныя файлы і прыпыняюць работу праграмы.