Электротехника \ Моделирование в электроприводах

Структура программы при моделировании по системе дифференциальных уравнений. Структурная схема модели ДПТ НВ

Страницы работы

41 страница (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

“Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого”

Кафедра “Автоматизированный электропривод”

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ

ПРАКТИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО

к лабораторным работам по дисциплине “Моделирование в электроприводах” для студентов специальности 1–53 01 05

Гомель 2006

Введение

По дисциплине “Моделирование в электроприводах”, согласно учебного плана, выполняются лабораторные работы.

Цель работ – закрепить полученные теоретические знания и научиться применять их для практических расчетов.

Отчет по лабораторным работам должен выполнятся на листах формата А4. Отчет должен содержать: – титульный лист;

– цель работы;

– задание на лабораторную работу (структурная схема модели или система дифференциальных уравнений, числовые данные, указанные в задании);

– вывод системы уравнений в форме Коши, если в задании приведена структурная схема;

– расчет параметров модели;

– текст программы (кроме работ №3 и 4);

– таблица с указанием имен и назначения всех переменных во всех подпрограммах программы (кроме работ №3 и 4);

– распечатка документа MathCAD с диаграммами переходных процессов (для работы № 4 – распечатки диаграмм процессов, сделанные программой SMED); – выводы.

1. Теоретические сведения

1.1. Математическое моделирование

Моделирование – процесс изучения свойств объекта путем изучения свойств другого, более удобного для исследования объекта, находящегося в некоторой степени подобия с первым объектом. Математическая модель – система уравнений, описывающих взаимосвязь характеристик и параметров объекта и отражающая физические процессы, происходящие в объекте.

Математическое моделирование производится путем численного решения дифференциальных уравнений, которое заключается в расчете значений переменных на текущем шаге Y_i по значениям переменных модели на других шагах расчета. Фактически производится численное интегрирование функций, соответствующих правым частям дифференциальных уравнений, записанных в форме

Коши.

dy_j

= f _j(t,X,Y); dt

t y _j( ) (t,X,Y)⋅dt.

Математическое моделирование осуществляется в соответствии с одним из двух принципов:

1. По системе уравнений.

2. Структурное моделирование (моделирование по структурной схеме).

При моделировании по системе уравнений на основании системы составляется подпрограмма расчета производных переменных. На основании выбранного численного метода решения дифференциальных уравнений составляется подпрограмма расчета значений переменных на текущем шаге Y_i. Данная подпрограмма вызывает подпрограмму расчета производных. В программе реализуется цикл по шагам расчета, внутри которого рассчитываются значения переменных на текущем шаге путем вызова подпрограммы реализации численного метода и выводится результат расчета. Т.о. программа имеет структуру, представленную на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Структура программы при моделировании по системе дифференциальных уравнений.

При структурном моделировании для всех типов звеньев, входящих в состав модели, на основании выбранного численного метода и уравнения, описывающего звено, составляются подпрограммы для определения значения выходного сигнала звена. По структурной схеме модели составляется подпрограмма расчета значений переменных на текущем шаге Y_i. Эта подпрограмма в порядке следования сигналов в модели вызывает