Ĉi tiu eldonaĵo disponigas transskribon de la retseminario . La retseminario estis farita de Mikhail Peselnik, inĝeniero .)
Hodiaŭ ni lernos, ke ni povas agordi modelojn por atingi la optimuman ekvilibron inter la fideleco kaj precizeco de la simuladrezultoj kaj la rapideco de la simuladprocezo. Ĉi tio estas la ŝlosilo por uzi simuladon efike kaj certigi, ke la nivelo de detalo en via modelo taŭgas por la tasko, kiun vi intencas plenumi.
Ni ankaŭ lernos:
- Kiel vi povas akceli simuladojn per optimumigo-algoritmoj kaj paralela komputado;
- Kiel distribui simulaĵojn tra multoblaj komputilaj kernoj, akcelante taskojn kiel parametrotakson kaj parametran elekton;
- Kiel akceli evoluon aŭtomatigante simulajn kaj analizajn taskojn uzante MATLAB;
- Kiel uzi MATLAB-skriptojn por harmonia analizo kaj dokumenti la rezultojn de ajna speco de provo uzante aŭtomatan raportgeneradon.
Ni komencos kun superrigardo de la aviadila elektra reto-modelo. Ni diskutos, kiaj estas niaj simulaj celoj kaj rigardos la disvolvan procezon, kiu estis uzata por krei la modelon.
Ni tiam trairos la etapojn de ĉi tiu procezo, inkluzive de la komenca dezajno - kie ni klarigas la postulojn. Detala dezajno - kie ni rigardos la individuajn komponantojn de la elektra reto, kaj finfine ni uzos la simulajn rezultojn de la detala dezajno por ĝustigi la parametrojn de la abstrakta modelo. Fine, ni rigardos kiel vi povas dokumenti la rezultojn de ĉiuj ĉi tiuj paŝoj en raportoj.
Jen skema reprezentado de la sistemo, kiun ni disvolvas. Ĉi tio estas duona aviadilo modelo, kiu inkluzivas generatoron, AC-buson, diversajn AC-ŝarĝojn, transformil-rektifilon, DC-buson kun diversaj ŝarĝoj kaj baterion.
Ŝaltiloj estas uzataj por konekti komponantojn al la elektra reto. Ĉar komponentoj ŝaltiĝas kaj malŝaltas dum flugo, elektraj kondiĉoj povas ŝanĝiĝi. Ni volas analizi ĉi tiun duonon de la elektra krado de la aviadilo sub ĉi tiuj ŝanĝiĝantaj kondiĉoj.
Kompleta modelo de aviadila elektra sistemo devas inkludi aliajn komponentojn. Ni ne inkludis ilin en ĉi tiu duonebena modelo ĉar ni volas nur analizi la interagojn inter ĉi tiuj komponantoj. Ĉi tio estas ofta praktiko en aviadiloj kaj ŝipkonstruado.
Simulaj celoj:
- Determini la elektrajn postulojn por la diversaj komponantoj kaj ankaŭ la elektrajn liniojn, kiuj konektas ilin.
- Analizu sistemajn interagojn inter komponantoj de malsamaj inĝenieraj disciplinoj, inkluzive de elektraj, mekanikaj, hidraŭlikaj kaj termikaj efikoj.
- Kaj je pli detala nivelo, efektivigu harmonian analizon.
- Analizu la kvaliton de nutrado sub ŝanĝiĝantaj kondiĉoj kaj rigardu tensiojn kaj fluojn en malsamaj retaj nodoj.
Ĉi tiu aro de simuladceloj estas plej bone servata uzante modelojn de diversaj gradoj da detalo. Ni vidos, ke dum ni moviĝas tra la evoluprocezo, ni havos abstraktan kaj detalan modelon.
Kiam ni rigardas la simulajn rezultojn de ĉi tiuj malsamaj modelvariaĵoj, ni vidas ke la rezultoj de la sistem-nivela modelo kaj la detala modelo estas la samaj.
Se ni pli detale rigardas la simulajn rezultojn, ni vidas, ke eĉ malgraŭ la dinamiko kaŭzita de la ŝanĝado de potencaj aparatoj en la detala versio de nia modelo, la ĝeneralaj simulaj rezultoj estas la samaj.
Ĉi tio permesas al ni plenumi rapidajn ripetojn ĉe la sistemnivelo, same kiel detalan analizon de la elektra sistemo ĉe grajneca nivelo. Tiel ni povas atingi niajn celojn efike.
Nun ni parolu pri la modelo, kun kiu ni laboras. Ni kreis plurajn eblojn por ĉiu komponanto en la elektra reto. Ni elektos kiun komponan varianton uzi depende de la problemo, kiun ni solvas.
Kiam ni esploras retajn elektroproduktadajn elektojn, ni povas anstataŭigi la integran stiran generatoron per ciklokonvektora varia rapido-generatoro aŭ PK kunligita frekvenca generatoro. Ni povas uzi abstraktajn aŭ detalajn ŝarĝkomponentojn en AC-cirkvito.
Simile, por DC-reto, ni povas uzi abstraktan, detalan aŭ multidisciplinan opcion, kiu konsideras la influon de aliaj fizikaj disciplinoj kiel mekaniko, hidraŭliko kaj temperaturaj efikoj.
Pli da detaloj pri la modelo.
Ĉi tie vi vidas la generatoron, la distribuan reton kaj la komponantojn en la reto. La modelo estas nuntempe starigita por simulado kun abstraktaj komponentmodeloj. La aktuario estas modeligita simple precizigante la aktivan kaj reaktivan potencon kiun la komponento konsumas.
Se ni agordas ĉi tiun modelon por uzi detalajn komponentvariaĵojn, la aktuario jam estas modeligita kiel elektra maŝino. Ni havas konstantan magnetan motoron, konvertilojn kaj DC-buson kaj kontrolsistemon. Se ni rigardas la transformilon-rektifilon, ni vidas, ke ĝi estas modeligita uzante transformilojn kaj universalajn pontojn, kiuj estas uzataj en potenca elektroniko.
Ni ankaŭ povas elekti sisteman opcion (en TRU DC Loads -> Block Choices -> Multidomain) kiu enkalkulas efikojn asociitajn kun aliaj fizikaj fenomenoj (en Fuel Pump). Por la fuelpumpilo, ni vidas, ke ni havas hidraŭlikan pumpilon, hidraŭlikajn ŝarĝojn. Por la hejtilo, ni vidas konsideron de temperefikoj kiuj influas la konduton de tiu komponento kiam la temperaturo ŝanĝiĝas. Nia generatoro estas modeligita per sinkrona maŝino kaj ni havas kontrolsistemon por agordi la tensiokampon por ĉi tiu maŝino.
Flugcikloj estas elektitaj uzante MATLAB-variablon nomitan Flight_Cycle_Num. Kaj ĉi tie ni vidas datumojn de la laborspaco de MATLAB, kiu kontrolas kiam certaj elektraj retaj komponantoj ŝaltas kaj malŝaltas. Ĉi tiu grafikaĵo (Plot_FC) montras por la unua flugciklo kiam komponantoj estas ŝaltitaj aŭ malŝaltitaj.
Se ni agordas la modelon al la Agordita versio, ni povas uzi ĉi tiun skripton (Test_APN_Model_SHORT) por ruli la modelon kaj testi ĝin en tri malsamaj flugcikloj. La unua flugciklo okazas kaj ni testas la sistemon sub diversaj kondiĉoj. Ni tiam aŭtomate agordas la modelon por funkcii duan flugciklon kaj trian. Fininte ĉi tiujn provojn, ni havas raporton, kiu montras la rezultojn de ĉi tiuj tri provoj kompare kun antaŭaj provoj. En la raporto vi povas vidi ekrankopiojn de la modelo, ekrankopiojn de grafikaĵoj montrantaj la rapidecon, tensio kaj generitan potencon ĉe la generatora eligo, komparajn grafikojn kun antaŭaj provoj, kaj ankaŭ la rezultojn de analizo de la kvalito de la elektra reto.
Trovi interŝanĝon inter modela fideleco kaj simuladrapideco estas ŝlosilo por uzi simuladon efike. Dum vi aldonas pli da detaloj al via modelo, la tempo bezonata por kalkuli kaj simuli la modelon pliiĝas. Gravas personecigi la modelon por la specifa problemo, kiun vi solvas.
Kiam ni interesiĝas pri detaloj kiel potenckvalito, ni aldonas efikojn kiel elektran elektronikan ŝanĝon kaj realismajn ŝarĝojn. Tamen, kiam ni interesiĝas pri aferoj kiel la generacio aŭ konsumo de energio de diversaj komponantoj en la elektra reto, ni uzos kompleksan simuladmetodon, abstraktajn ŝarĝojn kaj averaĝajn tensiajn modelojn.
Uzante Mathworks-produktojn, vi povas elekti la ĝustan nivelon de detalo por la problemo ĉe mano.
Por dizajni efike, ni bezonas kaj abstraktajn kaj detalajn modelojn de komponantoj. Jen kiel ĉi tiuj opcioj konvenas al nia disvolva procezo:
- Unue, ni klarigas la postulojn uzante abstraktan version de la modelo.
- Ni tiam uzas la rafinitajn postulojn por desegni la komponanton detale.
- Ni povas kombini abstraktan kaj detalan version de komponento en nia modelo, permesante konfirmon kaj kombinaĵon de la komponento kun mekanikaj sistemoj kaj kontrolsistemoj.
- Fine, ni povas uzi la simulajn rezultojn de la detala modelo por agordi la parametrojn de la abstrakta modelo. Ĉi tio donos al ni modelon, kiu funkcias rapide kaj produktas precizajn rezultojn.
Vi povas vidi, ke ĉi tiuj du opcioj - sistemo kaj detala modelo - kompletigas unu la alian. La laboro, kiun ni faras kun la abstrakta modelo por klarigi postulojn, reduktas la nombron da ripetoj necesaj por detala dezajno. Ĉi tio plirapidigas nian disvolvan procezon. La simulaj rezultoj de la detala modelo donas al ni abstraktan modelon, kiu funkcias rapide kaj produktas precizajn rezultojn. Ĉi tio permesas al ni atingi kongruon inter la nivelo de detalo de la modelo kaj la tasko, kiun la simulado plenumas.
Multaj kompanioj tra la mondo uzas MOS por disvolvi kompleksajn sistemojn. Airbus disvolvas fuelan administradsistemon por la A380 bazitan sur MOP. Ĉi tiu sistemo enhavas pli ol 20 pumpilojn kaj pli ol 40 valvojn. Vi povas imagi la nombron da malsamaj malsukcesaj scenaroj, kiuj povus okazi. Uzante simuladon, ili povas plenumi pli ol cent mil provojn ĉiun semajnfinon. Ĉi tio donas al ili fidon, ke, sendepende de la malsukcesa scenaro, ilia kontrolsistemo povas pritrakti ĝin.
Nun kiam ni vidis superrigardon de nia modelo, kaj niajn simulajn celojn, ni trairos la dezajnprocezon. Ni komencos uzante abstraktan modelon por klarigi la sistemajn postulojn. Ĉi tiuj rafinitaj postuloj estos uzataj por detala dezajno.
Ni vidos kiel integri postuldokumentojn en la disvolvan procezon. Ni havas grandan dokumenton pri postuloj, kiu skizas ĉiujn postulojn por nia sistemo. Estas tre malfacile kompari la postulojn kun la projekto kiel tuto kaj certigi, ke la projekto plenumas ĉi tiujn postulojn.
Uzante SLVNV, vi povas rekte ligi postuldokumentojn kaj la modelon en Simulink. Vi povas krei ligilojn rekte de la modelo rekte al la postuloj. Ĉi tio faciligas kontroli, ke certa parto de la modelo rilatas al specifa postulo kaj inverse. Ĉi tiu komunikado estas dudirekta. Do se ni rigardas postulon, ni povas rapide salti al modelo por vidi kiel tiu postulo estas plenumita.
Nun kiam ni integris la postuldokumenton en la laborfluon, ni rafinos la postulojn por la elektra reto. Specife, ni rigardos funkciajn, pintajn kaj dezajnajn ŝarĝpostulojn por generatoroj kaj transmisilinioj. Ni testos ilin en ampleksa gamo de kradaj kondiĉoj. Tiuj. dum malsamaj flugcikloj, kiam malsamaj ŝarĝoj estas ŝaltitaj kaj malŝaltitaj. Ĉar ni koncentriĝas nur pri potenco, ni neglektos ŝanĝadon en potenca elektroniko. Tial ni uzos abstraktajn modelojn kaj simpligitajn simulajn metodojn. Ĉi tio signifas, ke ni agordigos la modelon por ignori detalojn, kiujn ni ne bezonas. Ĉi tio faros la simuladon pli rapide kaj permesos al ni testi kondiĉojn dum longaj flugcikloj.
Ni havas alternan kurentfonton, kiu pasas tra ĉeno de rezistoj, kapacitancoj kaj induktancoj. Estas ŝaltilo en la cirkvito, kiu malfermiĝas post iom da tempo kaj poste denove fermiĝas. Se vi rulas la simuladon, vi povas vidi la rezultojn per la kontinua solvilo. (V1) Vi povas vidi, ke la osciladoj asociitaj kun la malfermo kaj fermo de la ŝaltilo estas precize montrataj.
Nun ni ŝanĝu al diskreta reĝimo. Duoble alklaku la PowerGui-blokon kaj elektu la diskretan solvilon en la langeto Solvilo. Vi povas vidi, ke la diskreta solvilo nun estas elektita. Ni komencu la simuladon. Vi vidos, ke la rezultoj nun estas preskaŭ samaj, sed la precizeco dependas de la elektita specimena indico.
Nun mi povas elekti la kompleksan simulan reĝimon, agordi la frekvencon - ĉar la solvo estas akirita nur je certa frekvenco - kaj ruli la simuladon denove. Vi vidos, ke nur la signalaj amplitudoj estas montrataj. Alklakante ĉi tiun blokon, mi povas ruli MATLAB-skripton, kiu funkcios la modelon sinsekve en ĉiuj tri simulaj reĝimoj kaj prezentos la rezultajn intrigojn unu sur la alia. Se ni rigardas pli proksime al kurento kaj tensio, ni vidos ke la diskretaj rezultoj estas proksimaj al la kontinuaj, sed tute koincidas. Se vi rigardas la fluon, vi povas vidi, ke estas pinto, kiu ne estis notita en la diskreta reĝimo de la simulado. Kaj ni vidas, ke la kompleksa reĝimo permesas al vi vidi nur la amplekson. Se vi rigardas la solvilon, vi povas vidi, ke la kompleksa solvilo postulis nur 56 paŝojn, dum la aliaj solviloj postulis multajn pliajn paŝojn por kompletigi la simuladon. Tio permesis al la kompleksa simuladreĝimo funkcii multe pli rapide ol aliaj reĝimoj.
Krom elekti taŭgan simulan reĝimon, ni bezonas modelojn kun taŭga nivelo de detalo. Por klarigi la potencajn postulojn de komponantoj en elektra reto, ni uzos abstraktajn modelojn de ĝenerala apliko. La Dinamika Ŝarĝo-bloko permesas al ni specifi la aktivan kaj reaktivan potencon, kiun komponanto konsumas aŭ generas en la reto.
Ni difinos komencan abstraktan modelon por reaktiva kaj aktiva potenco bazita sur komenca aro de postuloj. Ni uzos la Idealan fontblokon kiel fonton. Ĉi tio permesos al vi agordi la tension en la reto, kaj vi povas uzi ĉi tion por determini la parametrojn de la generatoro kaj kompreni kiom da potenco ĝi devus produkti.
Poste, vi vidos kiel uzi simuladon por rafini la potencajn postulojn por generatoro kaj transmisilinioj.
Ni havas komencan aron de postuloj, kiuj inkluzivas la potencon kaj potencon por la komponantoj en la reto. Ni ankaŭ havas gamon da kondiĉoj en kiuj ĉi tiu reto povas funkcii. Ni volas rafini ĉi tiujn komencajn postulojn per testado sub larĝa gamo de kondiĉoj. Ni faros tion agordante la modelon por uzi abstraktajn ŝarĝojn kaj fontojn kaj provante la postulojn sub larĝa gamo de funkciaj kondiĉoj.
Ni agordos la modelon por uzi abstraktajn ŝarĝajn kaj generatorajn modelojn, kaj vidos la potencon generitan kaj konsumitan en ampleksa gamo de funkciaj kondiĉoj.
Nun ni transiros al detala dezajno. Ni uzos la rafinitajn postulojn por detali la dezajnon, kaj ni kombinos ĉi tiujn detalajn komponentojn kun la sistema modelo por detekti integriĝajn problemojn.
Hodiaŭ, pluraj opcioj estas disponeblaj por generi elektron en aviadilo. Tipe la generatoro estas movita per komunikado kun gasturbino. La turbino rotacias je varia frekvenco. Se la reto devas havi fiksan frekvencon, tiam konvertiĝo de varia turbina ŝaftorapideco al konstanta frekvenco en la reto estas postulata. Tio povas esti farita uzante integran konstantan rapidecan veturadon kontraŭflue de la generatoro, aŭ uzante potencan elektronikon por konverti varian frekvencon AC al konstanta frekvenco AC. Ekzistas ankaŭ sistemoj kun ŝveba frekvenco, kie la frekvenco en la reto povas ŝanĝiĝi kaj energikonverto okazas ĉe la ŝarĝoj en la reto.
Ĉiu el ĉi tiuj opcioj postulas generatoron kaj elektran elektronikon por konverti la energion.
Ni havas gasturbinon kiu rotacias je ŝanĝiĝema rapido. Ĉi tiu turbino estas uzata por turni la generatorŝafton, kiu produktas alternan kurenton de varia frekvenco. Diversaj elektronikaj elektoj povas esti uzataj por konverti ĉi tiun varian frekvencon al fiksa frekvenco. Ni ŝatus taksi ĉi tiujn malsamajn eblojn. Ĉi tio povas esti farita per SPS.
Ni povas modeligi ĉiun el ĉi tiuj sistemoj kaj ruli simuladojn sub malsamaj kondiĉoj por taksi kiu opcio estas plej bona por nia sistemo. Ni ŝanĝu al la modelo kaj vidu kiel tio estas farita.
Jen la modelo, kun kiu ni laboras. La varia rapideco de la gasturbino ŝafto estas elsendita al la generatoro. Kaj la ciklokonvertilo estas uzata por produkti alternan kurenton de fiksa frekvenco. Se vi rulas la simuladon, vi vidos kiel la modelo kondutas. La supra grafikaĵo montras la varian rapidecon de gasturbino. Vi vidas, ke la ofteco ŝanĝiĝas. Ĉi tiu flava signalo en la dua grafeo estas la tensio de unu el la fazoj ĉe la generatorproduktado. Ĉi tiu fiksa frekvenca alterna kurento estas kreita de varia rapideco uzante potencan elektronikon.
Ni rigardu kiel AC-ŝarĝoj estas priskribitaj. La nia estas konektita al lampo, hidraŭlika pumpilo kaj aktuario. Ĉi tiuj komponentoj estas modeligitaj uzante blokojn de SPS.
Ĉiu el ĉi tiuj blokoj en SPS inkluzivas agordajn agordojn por permesi al vi alĝustigi malsamajn komponentajn agordojn kaj alĝustigi la nivelon de detalo en via modelo.
Ni agordis la modelojn por ruli detalan version de ĉiu komponanto. Do ni havas multe da potenco por modeligi AC-ŝarĝojn kaj simulante detalajn komponantojn en diskreta reĝimo ni povas vidi multe pli da detaloj pri tio, kio okazas en nia elektra reto.
Unu el la taskoj, kiujn ni plenumos kun la detala versio de la modelo, estas la analizo de la kvalito de elektra energio.
Kiam ŝarĝo estas enkondukita en la sistemon, ĝi povas kaŭzi ondformmisprezenton ĉe la tensiofonto. Ĉi tio estas ideala sinusoido, kaj tia signalo estos ĉe la eligo de la generatoro se la ŝarĝoj estas konstantaj. Tamen, ĉar la nombro da komponentoj kiuj povas esti ŝaltitaj kaj malŝaltitaj pliiĝas, tiu ondoformo povas iĝi distordita kaj rezultigi tiajn malgrandajn superfluojn.
Tiuj pikiloj en la ondformo ĉe la tensiofonto povas kaŭzi problemojn. Ĉi tio povas konduki al trovarmiĝo de la generatoro pro ŝaltado en la elektra elektroniko, tio povas krei grandajn neŭtralajn fluojn, kaj ankaŭ kaŭzi nenecesan ŝanĝadon en la potenca elektroniko ĉar ili ne atendas ĉi tiun resalton en la signalo.
Harmonic Distortion ofertas mezuron de la kvalito de AC-elektra potenco. Gravas mezuri ĉi tiun rilatumon sub ŝanĝiĝantaj retaj kondiĉoj ĉar la kvalito varias depende de kiu komponanto estas ŝaltita kaj malŝaltita. Ĉi tiu proporcio estas facile mezurebla per MathWorks-iloj kaj povas esti aŭtomatigita por testado sub larĝa gamo de kondiĉoj.
Lernu pli pri THD ĉe .
Poste ni vidos kiel efektivigi analizo de potenco-kvalito uzante simuladon.
Ni havas modelon de elektra reto de aviadilo. Pro diversaj ŝarĝoj en la reto, la tensio-ondformo ĉe la generatorproduktado estas distordita. Ĉi tio kondukas al difekto de la kvalito de manĝaĵo. Ĉi tiuj ŝarĝoj estas malkonektitaj kaj enretigitaj en diversaj tempoj dum la flugciklo.
Ni volas taksi la potencokvaliton de ĉi tiu reto sub malsamaj kondiĉoj. Por tio ni uzos SPS kaj MATLAB por aŭtomate kalkuli la THD. Ni povas kalkuli la rilatumon interage uzante GUI aŭ uzi MATLAB-skripton por aŭtomatigo.
Ni reiru al la modelo por montri tion al vi per ekzemplo. Nia aviadila elektra reto-modelo konsistas el generatoro, AC-buso, AC-ŝarĝoj, kaj transformilo-rektifilo kaj DC-ŝarĝoj. Ni volas mezuri potencokvaliton ĉe malsamaj punktoj en la reto sub malsamaj kondiĉoj. Por komenci, mi montros al vi kiel fari tion interage nur por la generatoro. Tiam mi montros al vi kiel aŭtomatigi ĉi tiun procezon per MATLAB. Ni unue funkcios simuladon por kolekti la datumojn necesajn por kalkuli la THD.
Ĉi tiu grafikaĵo (Gen1_Vab) montras la tension inter la generatorfazoj. Kiel vi povas vidi, ĉi tio ne estas perfekta sine ondo. Ĉi tio signifas, ke la potencokvalito de la reto estas influita de la komponantoj en la reto. Post kiam la simulado estas kompleta, ni uzos la Rapidan Fourier-Transformon por kalkuli la THD. Ni malfermos la powergui-blokon kaj malfermos la analizilon de FFT. Vi povas vidi, ke la ilo estas aŭtomate ŝarĝita kun la datumoj, kiujn mi registris dum la simulado. Ni elektos la FFT-fenestron, specifos la frekvencon kaj gamon, kaj montros la rezultojn. Vi povas vidi, ke la harmonia distorda faktoro estas 2.8%. Ĉi tie vi povas vidi la kontribuon de la diversaj harmonikoj. Vi vidis kiel vi povas kalkuli harmonian distordan koeficienton interage. Sed ni ŝatus aŭtomatigi ĉi tiun procezon por kalkuli la koeficienton sub malsamaj kondiĉoj kaj ĉe malsamaj punktoj en la reto.
Ni nun rigardos la disponeblajn eblojn por modeli DC-ŝarĝojn.
Ni povas modeligi purajn elektrajn ŝarĝojn same kiel multidisciplinajn ŝarĝojn, kiuj enhavas elementojn de malsamaj inĝenieraj kampoj, kiel elektraj kaj termikaj efikoj, elektraj, mekanikaj kaj hidraŭlikaj.
Nia DC-cirkvito inkluzivas transformilon-rektifilon, lampojn, hejtilon, fuelpumpilon kaj kuirilaron. Detalaj modeloj povas enkalkuli efikojn de aliaj areoj, ekzemple, hejtilmodelo enkalkulas ŝanĝojn en la konduto de la elektra parto kiel temperaturŝanĝoj. La benzinpumpilo enkalkulas efikojn de aliaj areoj por ankaŭ vidi ilian efikon al la konduto de la komponento. Mi reiros al la modelo por montri al vi kiel ĝi aspektas.
Ĉi tiu estas la modelo kun kiu ni laboras. Kiel vi povas vidi, nun la transformilo-rektifilo kaj la DC-reto estas pure elektraj, t.e. nur efikoj de la elektra domajno estas enkalkulitaj. Ili simpligis elektrajn modelojn de la komponantoj en ĉi tiu reto. Ni povas elekti varianton de ĉi tiu sistemo (TRU DC Loads -> Multidomain) kiu konsideras efikojn de aliaj inĝenieraj kampoj. Vi vidas, ke en la reto ni havas la samajn komponantojn, sed anstataŭ la nombro da elektraj modeloj, ni aldonis aliajn efikojn - ekzemple, por la hiter, temperatura fizika reto, kiu konsideras la influon de temperaturo sur konduto. En la pumpilo ni nun konsideras la hidraŭlikajn efikojn de la pumpiloj kaj aliajn ŝarĝojn en la sistemo.
La komponantoj, kiujn vi vidas en la modelo, estas kunvenitaj el Simscape-bibliotekaj blokoj. Estas blokoj por kontado pri elektra, hidraŭlika, magneta kaj aliaj disciplinoj. Uzante ĉi tiujn blokojn, vi povas krei modelojn, kiujn ni nomas multfakaj, t.e. konsiderante efikojn de diversaj fizikaj kaj inĝenieraj disciplinoj.
Efikoj de aliaj areoj povas esti integritaj en la elektran retmodelon.
La Simscape blokbiblioteko inkluzivas blokojn por simulado de efikoj de aliaj domajnoj, kiel hidraŭliko aŭ temperaturo. Uzante ĉi tiujn komponentojn, vi povas krei pli realismajn retajn ŝarĝojn kaj tiam pli precize difini la kondiĉojn sub kiuj ĉi tiuj komponantoj povas funkcii.
Kombinante ĉi tiujn elementojn, vi povas krei pli kompleksajn komponentojn, kaj ankaŭ krei novajn kutimajn disciplinojn aŭ areojn uzante la Simscape-lingvon.
Pli altnivelaj komponantoj kaj parametraj agordoj haveblas en specialaj Simscape-etendaĵoj. Pli kompleksaj kaj detalaj komponentoj estas haveblaj en tiuj bibliotekoj, enkalkulante efikojn kiel ekzemple efikecperdoj kaj temperefikoj. Vi ankaŭ povas modeligi XNUMXD kaj plurkorpajn sistemojn uzante SimMechanics.
Nun kiam ni kompletigis la detalan dezajnon, ni uzos la rezultojn de la detalaj simulaĵoj por ĝustigi la parametrojn de la abstrakta modelo. Ĉi tio donos al ni modelon kiu kuras rapide dum daŭre produktas rezultojn kiuj kongruas kun la rezultoj de detala simulado.
Ni komencis la disvolvan procezon per abstraktaj komponaj modeloj. Nun kiam ni havas detalajn modelojn, ni ŝatus certigi, ke ĉi tiuj abstraktaj modeloj produktas similajn rezultojn.
Verda montras la komencajn postulojn, kiujn ni ricevis. Ni ŝatus, ke la rezultoj de la abstrakta modelo, montrita ĉi tie en blua, estu proksimaj al la rezultoj de la detala modelsimulado, montrita en ruĝa.
Por fari tion, ni difinos la aktivajn kaj reaktivajn potencojn por la abstrakta modelo uzante la enirsignalon. Anstataŭ uzi apartajn valorojn por aktiva kaj reaktiva potenco, ni kreos parametrigan modelon kaj alĝustigos ĉi tiujn parametrojn por ke la aktivaj kaj reaktivaj kurboj de la abstrakta modelsimulado kongruu kun la detala modelo.
Poste, ni vidos kiel la abstrakta modelo povas esti agordita por kongrui kun la rezultoj de la detala modelo.
Jen nia tasko. Ni havas abstraktan modelon de komponento en elektra reto. Kiam ni aplikas tian kontrolsignalon al ĝi, la eligo estas la sekva rezulto por aktiva kaj reaktiva potenco.
Kiam ni aplikas la saman signalon al la enigo de detala modelo, ni ricevas rezultojn kiel ĉi tiuj.
Ni bezonas, ke la simuladrezultoj de la abstrakta kaj detala modelo estu konsekvencaj, por ke ni povu uzi la abstraktan modelon por rapide ripeti la sistemmodelon. Por fari tion, ni aŭtomate ĝustigos la parametrojn de la abstrakta modelo ĝis la rezultoj kongruas.
Por fari tion, ni uzos SDO, kiu povas aŭtomate ŝanĝi parametrojn ĝis la rezultoj de la abstraktaj kaj detalaj modeloj kongruas.
Por agordi ĉi tiujn agordojn, ni sekvos la sekvajn paŝojn.
- Unue, ni importas la simulajn produktaĵojn de la detala modelo kaj elektas ĉi tiujn datumojn por parametra taksado.
- Ni tiam specifos kiuj parametroj devas esti agorditaj kaj agordos parametrajn gamojn.
- Poste, ni taksos la parametrojn, kun SDO ĝustigante la parametrojn ĝis la rezultoj kongruas.
- Fine, ni povas uzi aliajn enigajn datumojn por validigi la parametrajn taksajn rezultojn.
Vi povas signife akceli la disvolvan procezon distribuante simuladojn per paralela komputado.
Vi povas ruli apartajn simuladojn sur malsamaj kernoj de plurkerna procesoro aŭ sur komputaj aretoj. Se vi havas taskon, kiu postulas, ke vi rulu plurajn simuladojn—ekzemple, Montekarlo-analizon, parametran agordon aŭ kuri plurajn flugciklojn—vi povas distribui ĉi tiujn simuladojn rulante ilin sur loka plurkerna maŝino aŭ komputila areto.
En multaj kazoj, ĉi tio ne estos pli malfacila ol anstataŭigi la for-buklon en la skripto per paralela for-buklo, parfor. Ĉi tio povas konduki al signifa akcelo en kurado de simulaĵoj.
Ni havas modelon de elektra reto de aviadilo. Ni ŝatus testi ĉi tiun reton sub larĝa gamo de funkciaj kondiĉoj - inkluzive de flugcikloj, interrompoj kaj vetero. Ni uzos PCT por akceli ĉi tiujn provojn, MATLAB por agordi la modelon por ĉiu testo, kiun ni volas fari. Ni tiam distribuos la simuladojn tra malsamaj kernoj de mia komputilo. Ni vidos, ke paralelaj provoj kompletigas multe pli rapide ol sinsekvaj.
Jen la paŝoj, kiujn ni devos sekvi.
- Unue, ni kreos aron da laborprocezoj, aŭ tielnomitaj MATLAB-laboristoj, uzante la parpool-komandon.
- Poste, ni generos parametrojn por ĉiu provo, kiun ni volas fari.
- Ni rulos la simuladojn unue sinsekve, unu post la alia.
- Kaj tiam komparu ĉi tion al rulado de simulaĵoj paralele.
Laŭ la rezultoj, la totala testa tempo en paralela reĝimo estas proksimume 4 fojojn malpli ol en sinsekva reĝimo. Ni vidis en la grafikaĵoj, ke la elektra konsumo ĝenerale estas ĉe la atendata nivelo. La videblaj pintoj rilatas al malsamaj retaj kondiĉoj kiam konsumantoj estas ŝaltitaj kaj malŝaltitaj.
La simulaĵoj inkludis multajn provojn, kiujn ni povis rapide funkcii distribuante la simuladojn tra malsamaj komputilaj kernoj. Ĉi tio permesis al ni taksi vere larĝan gamon de flugkondiĉoj.
Nun kiam ni kompletigis ĉi tiun parton de la disvolva procezo, ni vidos kiel ni povas aŭtomatigi la kreadon de dokumentado por ĉiu paŝo, kiel ni povas aŭtomate fari testojn kaj dokumenti la rezultojn.
Sistemdezajno ĉiam estas ripeta procezo. Ni faras ŝanĝon al projekto, testas la ŝanĝon, taksas la rezultojn, poste faras novan ŝanĝon. La procezo de dokumentado de la rezultoj kaj raciaĵo por ŝanĝoj daŭras longan tempon. Vi povas aŭtomatigi ĉi tiun procezon uzante SLRG.
Uzante SLRG, vi povas aŭtomatigi la plenumon de testoj kaj poste kolekti la rezultojn de tiuj testoj en formo de raporto. La raporto povas inkluzivi taksadon de testrezultoj, ekrankopiojn de modeloj kaj grafikaĵoj, C kaj MATLAB-kodon.
Mi finos rememorante la ĉefajn punktojn de ĉi tiu prezento.
- Ni vidis multajn ŝancojn agordi la modelon por trovi ekvilibron inter modela fideleco kaj simulada rapideco, inkluzive de simulaj reĝimoj kaj modelaj abstraktaj niveloj.
- Ni vidis kiel ni povas akceli simuladojn uzante optimumigajn algoritmojn kaj paralelan komputadon.
- Fine, ni vidis kiel ni povas akceli la evoluprocezon aŭtomatigante simulajn kaj analizajn taskojn en MATLAB.
Aŭtoro de la materialo — Miĥail Peselnik, inĝeniero .
Ligu al ĉi tiu retseminario
fonto: www.habr.com