Dizze publikaasje jout in transkripsje fan it webinar . It webinar waard útfierd troch Mikhail Peselnik, yngenieur .)
Hjoed sille wy leare dat wy modellen kinne ôfstimme om it optimale lykwicht te berikken tusken de trou en krektens fan 'e simulaasjeresultaten en de snelheid fan it simulaasjeproses. Dit is de kaai om simulaasje effektyf te brûken en derfoar te soargjen dat it detailnivo yn jo model passend is foar de taak dy't jo fan doel binne út te fieren.
Wy sille ek leare:
- Hoe kinne jo simulaasjes fersnelle troch optimalisearjen fan algoritmen en parallele komputer;
- Hoe te fersprieden simulaasjes oer meardere kompjûter kearnen, flugger taken lykas parameter skatting en parameter seleksje;
- Hoe de ûntwikkeling te rapperjen troch simulaasje- en analysetaken te automatisearjen mei MATLAB;
- Hoe kinne jo MATLAB-skripts brûke foar harmonische analyse en dokumintearje de resultaten fan elk type test mei automatyske rapportgeneraasje.
Wy sille begjinne mei in oersjoch fan it fleantúch elektryske netwurk model. Wy sille beprate wat ús simulaasjedoelen binne en sjogge nei it ûntwikkelingsproses dat waard brûkt om it model te meitsjen.
Wy geane dan troch de stadia fan dit proses, ynklusyf it earste ûntwerp - wêr't wy de easken ferdúdlikje. Detaillearre ûntwerp - wêr't wy sille sjen nei de yndividuele komponinten fan it elektryske netwurk, en as lêste sille wy de simulaasjeresultaten fan it detaillearre ûntwerp brûke om de parameters fan it abstrakte model oan te passen. As lêste sille wy sjen hoe't jo de resultaten fan al dizze stappen kinne dokumintearje yn rapporten.
Hjir is in skematyske foarstelling fan it systeem dat wy ûntwikkelje. Dit is in heal fleantúchmodel dat omfettet in generator, in AC bus, ferskate AC loads, in transformator-rectifier unit, in DC bus mei ferskate loads, en in batterij.
Switches wurde brûkt om komponinten te ferbinen mei it elektryske netwurk. As komponinten yn- en útskeakelje tidens de flecht, kinne elektryske betingsten feroarje. Wy wolle dizze helte fan it elektryske net fan it fleantúch analysearje ûnder dizze feroarjende omstannichheden.
In folslein model fan in elektryske systeem fan in fleantúch moat oare komponinten befetsje. Wy hawwe se net opnommen yn dit heal-fleantúchmodel, om't wy allinich de ynteraksjes tusken dizze komponinten wolle analysearje. Dit is in gewoane praktyk yn fleantugen en skipsbou.
Simulaasjedoelen:
- Bepale de elektryske easken foar de ferskate komponinten en ek de krêftlinen dy't se ferbine.
- Analysearje systeem ynteraksjes tusken komponinten út ferskate engineering dissiplines, ynklusyf elektryske, meganyske, hydraulyske, en termyske effekten.
- En op in mear detaillearre nivo, útfiere harmonic analyze.
- Analysearje de kwaliteit fan 'e stroomfoarsjenning ûnder feroarjende omstannichheden en sjoch nei spanningen en streamingen yn ferskate netwurkknooppunten.
Dizze set simulaasjedoelen wurdt it bêste betsjinne troch modellen fan ferskate graden fan detail te brûken. Wy sille sjen dat as wy troch it ûntwikkelingsproses bewege, wy in abstrakt en in detaillearre model sille hawwe.
As wy nei de simulaasjeresultaten fan dizze ferskillende modelfarianten sjogge, sjogge wy dat de resultaten fan it systeemnivomodel en it detaillearre model itselde binne.
As wy de simulaasjeresultaten tichterby besjen, sjogge wy dat sels nettsjinsteande de dynamyk feroarsake troch it wikseljen fan machtapparaten yn 'e detaillearre ferzje fan ús model, de algemiene simulaasjeresultaten itselde binne.
Hjirmei kinne wy rappe iteraasjes útfiere op systeemnivo, lykas ek detaillearre analyze fan it elektryske systeem op in korrelige nivo. Op dizze manier kinne wy ús doelen effektyf berikke.
Litte wy no prate oer it model wêrmei wy wurkje. Wy hawwe ferskate opsjes makke foar elke komponint yn it elektryske netwurk. Wy sille kieze hokker komponint fariant te brûken ôfhinklik fan it probleem dat wy oplosse.
As wy ferkenne grid macht generaasje opsjes, kinne wy ferfange de yntegrearre drive generator mei in cycloconvector type fariabele snelheid generator of in DC-keppele frekwinsje generator. Wy kinne abstrakte as detaillearre ladingkomponinten brûke yn in AC-sirkwy.
Likegoed kinne wy foar in DC-netwurk in abstrakte, detaillearre of multydissiplinêre opsje brûke dy't rekken hâldt mei de ynfloed fan oare fysike dissiplines lykas meganika, hydraulika en temperatuereffekten.
Mear details oer it model.
Hjir sjogge jo de generator, it distribúsjenetwurk, en de komponinten yn it netwurk. It model is op it stuit opset foar simulaasje mei abstrakte komponintmodellen. De actuator wurdt gewoan modelearre troch it opjaan fan de aktive en reaktive krêft dy't de komponint konsumearret.
As wy dit model konfigurearje om detaillearre komponint farianten te brûken, is de actuator al modelearre as in elektryske masine. Wy hawwe permaninte magneet syngroane motor, converters en DC bus en kontrôle systeem. As wy sjogge nei de transformator-lykrjochter ienheid, wy sjogge dat it is modelearre mei help fan transformators en universele brêgen dy't brûkt wurde yn macht elektroanika.
Wy kinne ek selektearje in systeem opsje (op TRU DC Loads -> Block Choices -> Multidomain) dy't rekken hâldt mei effekten ferbûn mei oare fysike ferskynsels (yn Fuel Pump). Foar de brânstofpomp sjogge wy dat wy in hydraulyske pomp hawwe, hydraulyske loads. Foar de kachel sjogge wy konsideraasje fan temperatuereffekten dy't it gedrach fan dy komponint beynfloedzje as de temperatuer feroaret. Us generator wurdt modeleare mei in syngroane masine en wy hawwe in kontrôlesysteem om it spanningsfjild foar dizze masine yn te stellen.
Flight cycles wurde selektearre mei help fan in MATLAB fariabele neamd Flight_Cycle_Num. En hjir sjogge wy gegevens fan 'e MATLAB-wurkromte dy't kontrolearret wannear't bepaalde elektryske netwurkkomponinten yn- en útskeakelje. Dit plot (Plot_FC) toant foar de earste flecht syklus as ûnderdielen wurde yn- of útskeakele.
As wy tune it model oan de Tuned ferzje, kinne wy brûke dit skript (Test_APN_Model_SHORT) foar in run it model en test it yn trije ferskillende flecht syklusen. De earste flechtsyklus is oan 'e gong en wy testen it systeem ûnder ferskate omstannichheden. Wy konfigurearje it model dan automatysk om in twadde flechtsyklus en in tredde út te fieren. Nei it foltôgjen fan dizze tests hawwe wy in rapport dat de resultaten fan dizze trije tests toant yn ferliking mei eardere testruns. Yn it rapport kinne jo skermôfbyldings fan it model sjen, skermôfbyldings fan grafiken dy't de snelheid, spanning en generearre krêft sjen litte by de generatorútfier, fergelikingsgrafiken mei eardere tests, lykas ek de resultaten fan in analyze fan 'e kwaliteit fan it elektryske netwurk.
It finen fan in kompromis tusken modelfidelity en simulaasjesnelheid is de kaai foar it effektyf brûken fan simulaasje. As jo mear details tafoegje oan jo model, nimt de tiid nedich om it model te berekkenjen en te simulearjen. It is wichtich om it model oan te passen foar it spesifike probleem dat jo oplosse.
As wy ynteressearre binne yn details lykas krêftkwaliteit, foegje wy effekten ta lykas wikseljen fan machtelektronika en realistyske loads. As wy lykwols ynteressearre binne yn problemen lykas de generaasje of konsumpsje fan enerzjy troch ferskate komponinten yn it elektryske net, sille wy komplekse simulaasjemetoade, abstrakte loads en gemiddelde spanningsmodellen brûke.
Mei Mathworks-produkten kinne jo it juste detailnivo kieze foar it probleem by de hân.
Om effektyf te ûntwerpen, hawwe wy sawol abstrakte as detaillearre modellen fan komponinten nedich. Hjir is hoe't dizze opsjes passe yn ús ûntwikkelingsproses:
- Earst ferdúdlikje wy de easken mei in abstrakte ferzje fan it model.
- Wy brûke dan de ferfine easken om de komponint yn detail te ûntwerpen.
- Wy kinne in abstrakte en detaillearre ferzje fan in komponint kombinearje yn ús model, wêrtroch ferifikaasje en kombinaasje fan 'e komponint mei meganyske systemen en kontrôlesystemen mooglik is.
- Uteinlik kinne wy de simulaasjeresultaten fan it detaillearre model brûke om de parameters fan it abstrakte model ôf te stellen. Dit sil ús in model jaan dat fluch rint en krekte resultaten produsearret.
Jo kinne sjen dat dizze twa opsjes - systeem en detaillearre model - inoar oanfolje. It wurk dat wy dogge mei it abstrakte model om easken te ferdúdlikjen ferminderet it oantal iteraasjes nedich foar detaillearre ûntwerp. Dit fersnelt ús ûntwikkelingsproses. De simulaasjeresultaten fan it detaillearre model jouwe ús in abstrakt model dat fluch rint en krekte resultaten produsearret. Hjirmei kinne wy in wedstriid berikke tusken it detailnivo fan it model en de taak dy't de simulaasje útfiert.
In protte bedriuwen om 'e wrâld brûke MOS om komplekse systemen te ûntwikkeljen. Airbus ûntwikkelet in brânstofbehearsysteem foar de A380 basearre op MOP. Dit systeem befettet mear as 20 pompen en mear as 40 kleppen. Jo kinne jo it oantal ferskillende mislearre senario's foarstelle dat koe foarkomme. Mei help fan simulaasje kinne se elk wykein mear as hûnderttûzen tests útfiere. Dit jout har fertrouwen dat, nettsjinsteande it mislearre senario, har kontrôlesysteem it kin omgean.
No't wy in oersjoch hawwe sjoen fan ús model, en ús simulaasjedoelen, sille wy troch it ûntwerpproses rinne. Wy sille begjinne mei it brûken fan in abstrakt model om de systeemeasken te ferdúdlikjen. Dizze ferfine easken sille wurde brûkt foar detaillearre ûntwerp.
Wy sille sjen hoe't jo easkendokuminten kinne yntegrearje yn it ûntwikkelingsproses. Wy hawwe in grut easkendokumint dat alle easken foar ús systeem beskriuwt. It is heul lestich om de easken te fergelykjen mei it projekt as gehiel en derfoar te soargjen dat it projekt oan dizze easken foldocht.
Mei help fan SLVNV, kinne jo direkt keppele easken dokuminten en it model yn Simulink. Jo kinne direkt keppelings meitsje fan it model direkt nei de easken. Dit makket it makliker om te kontrolearjen dat in bepaald diel fan it model relatearret oan in spesifike eask en oarsom. Dizze kommunikaasje is twa-wei. Dus as wy nei in eask sjogge, kinne wy fluch nei in model springe om te sjen hoe't dy eask foldien wurdt.
No't wy it easkendokumint yntegreare hawwe yn 'e workflow, sille wy de easken foar it elektryske netwurk ferfine. Spesifyk sille wy sjen nei easken foar bestjoerings-, piek- en ûntwerplast foar generators en oerdrachtlinen. Wy sille se testen oer in breed oanbod fan rasterbetingsten. Dy. tidens ferskate flecht syklusen, doe't ferskillende loads wurde oan- en útskeakele. Sûnt wy rjochtsje ús allinnich op macht, wy sille negearje wikseljen yn macht elektroanika. Dêrom sille wy abstrakte modellen en ferienfâldige simulaasjemetoaden brûke. Dit betsjut dat wy it model sille ôfstimme om details te negearjen dy't wy net nedich binne. Dit sil de simulaasje flugger meitsje en ús tastean om betingsten te testen tidens lange flechtsyklusen.
Wy hawwe in wikselstroom boarne dy't giet troch in keatling fan wjerstannen, capacitances en inductances. D'r is in skeakel yn it circuit dat nei in skoftke iepenet en dan wer tichtgiet. As jo de simulaasje útfiere, kinne jo de resultaten sjen mei de trochgeande solver. (V1) Jo kinne sjen dat de oscillations ferbûn mei it iepenjen en sluten fan 'e switch wurde sekuer werjûn.
Litte wy no oerskeakelje nei diskrete modus. Dûbelklikje op it PowerGui-blok en selektearje de diskrete solver yn 'e Solver-ljepper. Jo kinne sjen dat de diskrete solver no selektearre is. Litte wy de simulaasje begjinne. Jo sille sjen dat de resultaten binne no hast itselde, mar de krektens hinget ôf fan de selektearre sample rate.
No kin ik de komplekse simulaasjemodus selektearje, de frekwinsje ynstelle - om't de oplossing allinich op in bepaalde frekwinsje wurdt krigen - en de simulaasje opnij útfiere. Jo sille sjen dat allinich de sinjaalamplituden wurde werjûn. Troch op dit blok te klikken, kin ik in MATLAB-skript útfiere dat it model opfolgjend sil útfiere yn alle trije simulaasjemodi en de resultearjende plots boppe-op elkoar plotje. As wy tichter by stroom en spanning sjogge, sille wy sjen dat de diskrete resultaten ticht by de trochgeande binne, mar folslein oerienkomme. As jo nei de aktuele sjogge, kinne jo sjen dat d'r in pyk is dy't net yn 'e diskrete modus fan' e simulaasje waard opmurken. En wy sjogge dat de komplekse modus jo allinich de amplitude sjen kinne. As wy sjogge nei de solver stap, kinne wy sjen dat de komplekse solver easke mar 56 stappen, wylst de oare solvers nedich folle mear stappen te foltôgjen de simulaasje. Dit liet de komplekse simulaasjemodus folle rapper rinne as oare modi.
Neist it kiezen fan in passende simulaasjemodus, hawwe wy modellen nedich mei in passend nivo fan detail. Om de krêfteasken fan komponinten yn in elektrysk netwurk te ferdúdlikjen, sille wy abstrakte modellen fan algemiene tapassing brûke. It blok Dynamic Load lit ús de aktive en reaktive krêft oantsjutte dy't in komponint konsumearret of genereart yn it netwurk.
Wy sille in earste abstrakt model definiearje foar reaktive en aktive krêft basearre op in earste set fan easken. Wy sille it ideale boarneblok brûke as boarne. Dit sil tastean jo te setten de spanning op it netwurk, en do kinst brûke dit foar in bepale de parameters fan de generator, en begripe hoefolle macht it moat produsearje.
Folgjende, do silst sjen hoe te brûken simulaasje foar in ferfine de macht easken foar in generator en oerdracht rigels.
Wy hawwe in earste set easken dy't de krêftwurdearring en krêftfaktor omfetsje foar de komponinten yn it netwurk. Wy hawwe ek in ferskaat oan betingsten wêryn dit netwurk kin operearje. Wy wolle dizze earste easken ferfine troch te testen ûnder in breed skala oan betingsten. Wy sille dit dwaan troch it model yn te stellen om abstrakte loads en boarnen te brûken en de easken te testen ûnder in breed oanbod fan bedriuwsbetingsten.
Wy sille konfigurearje it model foar in gebrûk abstrakte lading en generator modellen, en sjoch de macht oanmakke en konsumearre oer in breed skala oan wurking betingsten.
No geane wy nei detaillearre design. Wy sille de ferfine easken brûke om it ûntwerp te detaillearjen, en wy sille dizze detaillearre komponinten kombinearje mei it systeemmodel om yntegraasjeproblemen te detektearjen.
Tsjintwurdich binne ferskate opsjes beskikber foar it opwekken fan elektrisiteit yn in fleantúch. Typysk wurdt de generator oandreaun troch kommunikaasje mei in gasturbine. De turbine draait op in fariabele frekwinsje. As it netwurk in fêste frekwinsje hawwe moat, dan is in konversaasje fan fariabele turbineassnelheid nei in konstante frekwinsje yn it netwurk nedich. Dit kin dien wurde troch it brûken fan in yntegreare konstante snelheid stasjon streamop fan 'e generator, of troch it brûken fan macht elektroanika te bekearen fariabele frekwinsje AC nei konstante frekwinsje AC. D'r binne ek systemen mei driuwende frekwinsje, wêrby't de frekwinsje yn it netwurk kin feroarje en enerzjykonverzje bart by de loads yn it netwurk.
Elk fan dizze opsjes fereasket in generator en machtelektroanika om de enerzjy te konvertearjen.
Wy hawwe in gasturbine dy't draait mei fariabele snelheid. Dizze turbine wurdt brûkt om de generatoras te draaien, dy't wikselstroom fan fariabele frekwinsje produsearret. Ferskate opsjes foar machtelektronika kinne wurde brûkt om dizze fariabele frekwinsje te konvertearjen nei in fêste frekwinsje. Wy wolle dizze ferskillende opsjes evaluearje. Dit kin dien wurde mei help fan SPS.
Wy kinne elk fan dizze systemen modellearje en simulaasjes útfiere ûnder ferskate omstannichheden om te evaluearjen hokker opsje it bêste is foar ús systeem. Lit ús oerstappe nei it model en sjen hoe't dit wurdt dien.
Hjir is it model wêrmei wy wurkje. De fariabele snelheid fan de gasturbine skacht wurdt oerdroegen oan de generator. En de cycloconverter wurdt brûkt om wikselstroom fan fêste frekwinsje te produsearjen. As jo de simulaasje útfiere, sille jo sjen hoe't it model him gedraacht. De boppeste grafyk toant de fariabele snelheid fan in gasturbine. Jo sjogge dat de frekwinsje feroaret. Dit giele sinjaal yn 'e twadde grafyk is de spanning fan ien fan' e fazen by de generatorútfier. Dizze wikselstroom mei fêste frekwinsje wurdt makke fan fariabele snelheid mei help fan machtelektronika.
Litte wy sjen nei hoe't AC-loads wurde beskreaun. Us is ferbûn mei in lampe, in hydraulyske pomp en in actuator. Dizze komponinten wurde modeleare mei blokken fan SPS.
Elk fan dizze blokken yn SPS omfettet konfiguraasjeynstellingen om jo ferskate komponintkonfiguraasjes te foldwaan en it nivo fan detail yn jo model oan te passen.
Wy konfigureare de modellen om in detaillearre ferzje fan elke komponint út te fieren. Dat wy hawwe in protte krêft om AC-lasten te modellearjen en troch detaillearre komponinten te simulearjen yn diskrete modus kinne wy folle mear detail sjen fan wat der bart yn ús elektryske netwurk.
Ien fan 'e taken dy't wy sille útfiere mei de detaillearre ferzje fan it model is de analyze fan' e kwaliteit fan elektryske enerzjy.
As in lading wurdt yntrodusearre yn it systeem, it kin feroarsaakje waveform ferfoarming by de spanning boarne. Dit is in ideale sinusoïde, en sa'n sinjaal sil by de útfier fan 'e generator wêze as de loads konstant binne. Lykwols, as it oantal komponinten dat kin wurde oerskeakele op en út tanimt, dizze golffoarm kin wurde ferfoarme en resultearje yn sokke lytse overshoots.
Dizze spikes yn 'e golffoarm by de spanningsboarne kinne problemen feroarsaakje. Dit kin liede ta oververhitting fan 'e generator troch it skeakeljen yn' e machtelektronika, dit kin grutte neutrale streamingen meitsje, en ek ûnnedige skeakeljen yn 'e machtelektronika feroarsaakje omdat se ferwachtsje net dizze bounce yn it sinjaal.
Harmonyske ferfoarming biedt in mjitte fan 'e kwaliteit fan AC elektryske krêft. It is wichtich om dizze ferhâlding te mjitten ûnder feroarjende netwurkbetingsten, om't de kwaliteit sil ferskille ôfhinklik fan hokker komponint yn- en útskeakele is. Dizze ferhâlding is maklik te mjitten mei MathWorks-ark en kin wurde automatisearre foar testen ûnder in breed skala oan omstannichheden.
Learje mear oer THD op .
Folgjende sille wy sjen hoe't te fieren macht kwaliteit analyze mei help fan simulaasje.
Wy hawwe in model fan in elektryske netwurk fan in fleantúch. Troch ferskate loads yn it netwurk wurdt de spanningsgolffoarm by de generatorútfier ferfoarme. Dit liedt ta in efterútgong fan de kwaliteit fan iten. Dizze loads wurde loskeppele en op ferskate tiden yn 'e flechtsyklus online brocht.
Wy wolle de krêftkwaliteit fan dit netwurk evaluearje ûnder ferskate betingsten. Hjirfoar sille wy SPS en MATLAB brûke om de THD automatysk te berekkenjen. Wy kinne de ferhâlding ynteraktyf berekkenje mei in GUI of in MATLAB-skript brûke foar automatisearring.
Litte wy weromgean nei it model om jo dit te sjen mei in foarbyld. Us elektryske netwurkmodel foar fleantugen bestiet út in generator, in AC-bus, AC-lasten, en in transformator-lykrjochter en DC-loads. Wy wolle de macht kwaliteit mjitte op ferskate punten yn it netwurk ûnder ferskillende omstannichheden. Earst sil ik jo sjen litte hoe't jo dit ynteraktyf dwaan kinne allinich foar de generator. Dan sil ik jo sjen litte hoe't jo dit proses automatisearje mei MATLAB. Wy sille earst in simulaasje útfiere om de gegevens te sammeljen dy't nedich binne om de THD te berekkenjen.
Dizze grafyk (Gen1_Vab) toant de spanning tusken de generator fazen. Sa't jo sjen kinne, is dit gjin perfekte sinusgolf. Dit betsjut dat de macht kwaliteit fan it netwurk wurdt beynfloede troch de komponinten op it netwurk. As de simulaasje foltôge is, sille wy de Fast Fourier Transform brûke om de THD te berekkenjen. Wy sille it powergui-blok iepenje en it FFT-analyse-ark iepenje. Jo kinne sjen dat it ark automatysk wurdt laden mei de gegevens dy't ik opnaam tidens de simulaasje. Wy sille it FFT-finster selektearje, de frekwinsje en berik opjaan, en de resultaten werjaan. Jo kinne sjen dat de harmonyske ferfoarmingsfaktor 2.8% is. Hjir kinne jo de bydrage sjen fan de ferskate harmoniken. Jo hawwe sjoen hoe't jo ynteraktyf harmonyske ferfoarmingskoëffisjint kinne berekkenje. Mar wy wolle dit proses automatisearje om de koeffizient te berekkenjen ûnder ferskate betingsten en op ferskate punten yn it netwurk.
Wy sille no sjen nei de beskikbere opsjes foar modellering fan DC-loads.
Wy kinne suvere elektryske loads modellearje, lykas multydissiplinêre loads dy't eleminten befetsje út ferskate technykfjilden, lykas elektryske en thermyske effekten, elektryske, meganyske en hydraulyske.
Us DC-circuit omfettet in transformator-lykrjochter, lampen, kachel, brânstofpomp en batterij. Detaillearre modellen kinne rekken hâlde mei effekten fan oare gebieten, bygelyks, in kachelmodel nimt rekken mei feroaringen yn it gedrach fan it elektryske diel as temperatuerferoaringen. De brânstofpomp hâldt rekken mei effekten fan oare gebieten om ek har ynfloed te sjen op it gedrach fan 'e komponint. Ik sil weromgean nei it model om jo te sjen hoe't it derút sjocht.
Dit is it model wêrmei wy wurkje. Sa't jo sjen kinne, no binne de transformator-gelykrjochter en it DC-netwurk suver elektrysk, d.w.s. allinich effekten fan it elektryske domein wurde rekken holden. Se hawwe ferienfâldige elektryske modellen fan de komponinten yn dit netwurk. Wy kinne kieze in fariant fan dit systeem (TRU DC Loads -> Multidomain) dy't rekken hâldt mei effekten fan oare engineering fjilden. Jo sjogge dat wy yn it netwurk deselde komponinten hawwe, mar ynstee fan it oantal elektryske modellen hawwe wy oare effekten tafoege - bygelyks foar de hiter, in temperatuerfysikaal netwurk dat rekken hâldt mei de ynfloed fan temperatuer op gedrach. Yn de pomp nimme wy no rekken mei de hydraulyske effekten fan de pompen en oare loads yn it systeem.
De komponinten dy't jo sjogge yn it model binne gearstald út Simscape-biblioteekblokken. D'r binne blokken foar rekkenjen fan elektryske, hydraulyske, magnetyske en oare dissiplines. Mei dizze blokken kinne jo modellen meitsje dy't wy multydissiplinêr neame, d.w.s. rekken hâldend mei effekten fan ferskate fysike en technyske dissiplines.
Effekten fan oare gebieten kinne yntegreare wurde yn it elektryske netwurkmodel.
De Simscape-blokbibleteek omfettet blokken foar it simulearjen fan effekten fan oare domeinen, lykas hydraulyk of temperatuer. Troch dizze komponinten te brûken, kinne jo mear realistyske netwurklasten meitsje en dan de betingsten wêryn dizze komponinten kinne operearje krekter definiearje.
Troch dizze eleminten te kombinearjen, kinne jo kompleksere komponinten oanmeitsje, en ek nije oanpaste dissiplines of gebieten meitsje mei de Simscape-taal.
Mear avansearre komponinten en parameterisaasjeynstellingen binne beskikber yn spesjalisearre Simscape-útwreidings. Mear komplekse en detaillearre komponinten binne beskikber yn dizze bibleteken, rekken hâldend mei effekten lykas effisjinsjeferlies en temperatuereffekten. Jo kinne ek 3D- en multibody-systemen modellearje mei SimMechanics.
No't wy it detaillearre ûntwerp hawwe foltôge, sille wy de resultaten fan 'e detaillearre simulaasjes brûke om de parameters fan it abstrakte model oan te passen. Dit sil ús in model jaan dat fluch rint, wylst se noch altyd resultaten produsearje dy't oerienkomme mei de resultaten fan in detaillearre simulaasje.
Wy begûn it ûntwikkelingsproses mei abstrakte komponintmodellen. No't wy detaillearre modellen hawwe, wolle wy derfoar soargje dat dizze abstrakte modellen ferlykbere resultaten produsearje.
Grien toant de earste easken dy't wy krigen hawwe. Wy wolle graach dat de resultaten fan it abstrakte model, hjir yn blau werjûn, tichtby de resultaten komme fan 'e detaillearre modelsimulaasje, werjûn yn read.
Om dit te dwaan, sille wy de aktive en reaktive krêften definiearje foar it abstrakte model mei it ynfiersinjaal. Ynstee fan aparte wearden te brûken foar aktive en reaktive krêft, sille wy in parameterisearre model meitsje en dizze parameters oanpasse sadat de aktive en reaktive krêftkurven fan 'e abstrakte modelsimulaasje oerienkomme mei it detaillearre model.
Folgjende sille wy sjen hoe't it abstrakte model kin wurde ôfstimd om oerien te kommen mei de resultaten fan it detaillearre model.
Dit is ús taak. Wy hawwe in abstrakt model fan in komponint yn in elektryske netwurk. As wy sa'n kontrôlesinjaal derop tapasse, is de útfier it folgjende resultaat foar aktive en reaktive krêft.
As wy itselde sinjaal tapasse op de ynfier fan in detaillearre model, krije wy resultaten lykas dizze.
Wy moatte de simulaasjeresultaten fan it abstrakte en detaillearre model konsekwint wêze, sadat wy it abstrakte model kinne brûke om fluch iterearje op it systeemmodel. Om dit te dwaan, sille wy automatysk de parameters fan it abstrakte model oanpasse oant de resultaten oerienkomme.
Om dit te dwaan, sille wy SDO brûke, dy't automatysk parameters feroarje kinne oant de resultaten fan 'e abstrakte en detaillearre modellen oerienkomme.
Om dizze ynstellings te konfigurearjen, sille wy de folgjende stappen folgje.
- Earst ymportearje wy de simulaasjeútgongen fan it detaillearre model en selektearje dizze gegevens foar parameterskatting.
- Wy sille dan oantsjutte hokker parameters moatte wurde konfigurearre en set parameter berik.
- Dêrnei sille wy de parameters evaluearje, mei SDO dy't de parameters oanpasse oant de resultaten oerienkomme.
- Uteinlik kinne wy oare ynfiergegevens brûke om de resultaten fan parameterskatting te falidearjen.
Jo kinne it ûntwikkelingsproses signifikant fersnelle troch simulaasjes te fersprieden mei parallelle komputer.
Jo kinne aparte simulaasjes útfiere op ferskate kearnen fan in multi-core processor of op komputerklusters. As jo in taak hawwe dy't jo nedich hawwe om meardere simulaasjes út te fieren - bygelyks Monte Carlo-analyze, parameterfitting, of meardere flechtsyklusen útfiere - kinne jo dizze simulaasjes fersprieden troch se út te fieren op in lokale multi-core masine of kompjûterkluster.
Yn in protte gefallen sil dit net dreger wêze as it ferfangen fan de for-loop yn it skript mei in parallel foar loop, parfor. Dit kin liede ta in signifikante fersnelling yn rinnende simulaasjes.
Wy hawwe in model fan in elektryske netwurk fan in fleantúch. Wy wolle dit netwurk testje ûnder in breed oanbod fan bedriuwsbetingsten - ynklusyf flechtsyklusen, steuringen en waar. Wy sille PCT brûke om dizze tests te fersnellen, MATLAB om it model te stimmen foar elke test dy't wy wolle útfiere. Wy sille dan de simulaasjes fersprieden oer ferskate kearnen fan myn kompjûter. Wy sille sjen dat parallelle tests folle rapper foltôgje dan opfolgjende.
Hjir binne de stappen dy't wy moatte folgje.
- Earst sille wy in pool fan arbeidersprosessen meitsje, of saneamde MATLAB-arbeiders, mei it parpool-kommando.
- Dêrnei sille wy parametersets generearje foar elke test dy't wy wolle útfiere.
- Wy sille de simulaasjes earst sequentieel útfiere, de iene nei de oare.
- En fergelykje dit dan mei parallel rinnende simulaasjes.
Neffens de resultaten is de totale testtiid yn parallelmodus sawat 4 kear minder dan yn sekwinsjele modus. Wy seagen yn 'e grafiken dat it enerzjyferbrûk oer it algemien op it ferwachte nivo is. De sichtbere toppen binne relatearre oan ferskate netwurkbetingsten as konsuminten yn- en útskeakele wurde.
De simulaasjes omfette in protte tests dy't wy fluch koenen útfiere troch de simulaasjes te fersprieden oer ferskate kompjûterkearnen. Dit liet ús in wirklik breed oanbod fan flechtbetingsten evaluearje.
No't wy dit diel fan it ûntwikkelingsproses foltôge hawwe, sille wy sjen hoe't wy it oanmeitsjen fan dokumintaasje foar elke stap kinne automatisearje, hoe't wy automatysk testen kinne útfiere en de resultaten dokumintearje.
Systeemûntwerp is altyd in iteratyf proses. Wy meitsje in feroaring oan in projekt, testen de feroaring, evaluearje de resultaten, meitsje dan in nije feroaring. It proses fan it dokumintearjen fan de resultaten en de reden foar feroaringen nimt in lange tiid. Jo kinne dit proses automatisearje mei SLRG.
Mei SLRG kinne jo de útfiering fan tests automatisearje en dan de resultaten fan dy tests sammelje yn 'e foarm fan in rapport. It rapport kin evaluaasje fan testresultaten, skermôfbyldings fan modellen en grafiken, C- en MATLAB-koade omfetsje.
Ik sil ôfslute troch de haadpunten fan dizze presintaasje werom te bringen.
- Wy seagen in protte kânsen om it model ôf te stellen om in lykwicht te finen tusken modelfidelity en simulaasjesnelheid - ynklusyf simulaasjemodi en modelabstraksjenivo's.
- Wy seagen hoe't wy simulaasjes kinne fersnelle mei optimalisaasjealgoritmen en parallelle komputer.
- Uteinlik seagen wy hoe't wy it ûntwikkelingsproses kinne fersnelle troch it automatisearjen fan simulaasje- en analysetaken yn MATLAB.
Auteur materiaal - Mikhail Peselnik, yngenieur .
Link nei dit webinar
Boarne: www.habr.com