Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Soláthraíonn an foilseachán seo tras-scríobh den seimineár gréasáin "Líonra leictreach aerárthaigh a fhorbairt ag baint úsáide as dearadh múnla-bhunaithe". Ba é Mikhail Peselnik, innealtóir, a rinne an webinar Taispeántóir CITM.)

Sa lá atá inniu beimid ag foghlaim gur féidir linn samhlacha a tune chun an chothromaíocht is fearr a bhaint amach idir dílseacht agus cruinneas na dtorthaí insamhalta agus luas an phróisis insamhalta. Is é seo an eochair chun ionsamhlú a úsáid go héifeachtach agus a chinntiú go bhfuil an leibhéal mionsonraí i do mhúnla oiriúnach don tasc atá beartaithe agat.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Foghlaimeoimid freisin:

  • Conas is féidir leat insamhaltaí a bhrostú trí úsáid a bhaint as halgartaim bharrfheabhsaithe agus ríomhaireacht chomhthreomhar;
  • Conas ionsamhlúcháin a dháileadh thar ilchórais ríomhaireachta, ag luasghéarú tascanna ar nós meastachán paraiméadar agus roghnú paraiméadar;
  • Conas forbairt a bhrostú trí thascanna ionsamhlúcháin agus anailíse a uathoibriú ag baint úsáide as MATLAB;
  • Conas scripteanna MATLAB a úsáid chun anailís armónach a dhéanamh agus torthaí tástála de chineál ar bith a dhoiciméadú ag baint úsáide as giniúint uathoibríoch tuairisce.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Tosóimid le forbhreathnú ar shamhail líonra leictreach an aerárthaigh. Pléifimid cad iad ár spriocanna ionsamhlúcháin agus féachfaimid ar an bpróiseas forbartha a úsáideadh chun an tsamhail a chruthú.

Rachaimid ansin trí chéimeanna an phróisis seo, lena n-áirítear an dearadh tosaigh - áit a soiléirímid na ceanglais. Dearadh mionsonraithe - áit a ndéanfaimid breathnú ar chomhpháirteanna aonair an ghréasáin leictreach, agus ar deireadh úsáidfimid torthaí insamhalta an dearadh mionsonraithe chun paraiméadair an mhúnla teibí a choigeartú. Ar deireadh, féachfaimid ar conas is féidir leat torthaí na gcéimeanna seo go léir a dhoiciméadú i dtuarascálacha.

Seo léiriú scéimreach ar an gcóras atá á fhorbairt againn. Múnla leath-eitleáin é seo a chuimsíonn gineadóir, bus AC, ualaí AC éagsúla, aonad ceartaitheora claochladáin, bus DC le hualaí éagsúla, agus ceallraí.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Úsáidtear lasca chun comhpháirteanna a nascadh leis an ngréasán leictreach. De réir mar a chasann comhpháirteanna air agus as le linn eitilte, d’fhéadfadh go n-athróidh coinníollacha leictreacha. Ba mhaith linn anailís a dhéanamh ar an leath seo de ghreille leictreach an aerárthaigh faoi na coinníollacha athraitheacha seo.

Ní mór comhpháirteanna eile a bheith i múnla iomlán de chóras leictreach aerárthaigh. Níor chuireamar san áireamh iad sa mhúnla leath-eitleáin seo mar níl uainn ach anailís a dhéanamh ar na hidirghníomhaíochtaí idir na comhpháirteanna seo. Is cleachtas coitianta é seo in aerárthaí agus longthógáil.

Cuspóirí ionsamhlúcháin:

  • Déan na ceanglais leictreacha do na comhpháirteanna éagsúla chomh maith leis na línte cumhachta a nascann iad a chinneadh.
  • Anailís a dhéanamh ar idirghníomhaíochtaí córais idir comhpháirteanna ó dhisciplíní éagsúla innealtóireachta, lena n-áirítear éifeachtaí leictreacha, meicniúla, hiodrálacha agus teirmeacha.
  • Agus ar leibhéal níos mionsonraithe, déan anailís armónach.
  • Déan anailís ar cháilíocht an tsoláthair chumhachta faoi choinníollacha athraitheacha agus breathnaigh ar voltais agus sruthanna i nóid líonra éagsúla.

Is fearr a dhéantar freastal ar an tsraith cuspóirí ionsamhlúcháin seo trí mhúnlaí de mhionsonraí éagsúla a úsáid. Feicfimid, agus muid ag dul tríd an bpróiseas forbartha, go mbeidh múnla teibí agus mionsonraithe againn.

Nuair a fhéachaimid ar thorthaí insamhalta na n-athraithe múnla éagsúla seo, feicimid go bhfuil torthaí an mhúnla ar leibhéal an chórais agus an tsamhail mhionsonraithe mar an gcéanna.
Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Má dhéanaimid breathnú níos dlúithe ar na torthaí insamhalta, feicimid, fiú in ainneoin an dinimic ba chúis leis an athrú gléasanna cumhachta sa leagan mionsonraithe dár samhail, go bhfuil na torthaí insamhalta foriomlán mar an gcéanna.

Ligeann sé seo dúinn atriallta tapa a dhéanamh ar leibhéal an chórais, chomh maith le hanailís mhionsonraithe ar an gcóras leictreach ag leibhéal gráinneach. Ar an mbealach seo is féidir linn ár spriocanna a bhaint amach go héifeachtach.

Anois, déanaimis labhairt faoin múnla a bhfuilimid ag obair leis. Tá roinnt roghanna cruthaithe againn do gach comhpháirt sa líonra leictreach. Roghnóimid an leagan comhpháirte a úsáidfimid ag brath ar an bhfadhb atá á réiteach againn.

Nuair a dhéanaimid iniúchadh ar roghanna giniúna cumhachta greille, is féidir linn gineadóir luas athraitheach cineál cycloconvector nó gineadóir minicíochta cúplála DC a chur in ionad an ghineadóra tiomána comhtháite. Is féidir linn comhpháirteanna ualaigh teibí nó mionsonraithe a úsáid i gciorcad AC.

Ar an gcaoi chéanna, le haghaidh líonra DC, is féidir linn rogha teibí, mionsonraithe nó ildisciplíneach a úsáid a chuireann san áireamh tionchar disciplíní fisiceacha eile cosúil le meicnic, hiodrálaic agus éifeachtaí teochta.

Tuilleadh sonraí faoin tsamhail.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Anseo feiceann tú an gineadóir, an líonra dáileacháin, agus na comhpháirteanna sa líonra. Tá an tsamhail ar bun faoi láthair le haghaidh insamhalta le samhlacha teibí comhpháirteanna. Múnlaítear an t-actuator go simplí tríd an gcumhacht ghníomhach agus imoibríoch a ídíonn an chomhpháirt a shonrú.

Má dhéanaimid an múnla seo a chumrú chun mionathraithe comhpháirte a úsáid, tá an actuator múnlaithe cheana féin mar mheaisín leictreach. Tá mótar maighnéad buan sioncrónach againn, tiontairí agus córas bus agus rialaithe DC. Má fhéachaimid ar an aonad coigeartóirí claochladán, feicimid go bhfuil sé múnlaithe ag baint úsáide as claochladáin agus droichid uilíoch a úsáidtear i leictreonaic cumhachta.

Is féidir linn rogha córais a roghnú freisin (ar TRU DC Loads -> Block Choices -> Multidomain) a chuireann san áireamh éifeachtaí a bhaineann le feiniméin fhisiceacha eile (i Caidéal Breosla). Maidir leis an gcaidéal breosla, feicimid go bhfuil caidéal hiodrálacha againn, ualaí hiodrálacha. Maidir leis an téitheoir, feicimid breithniú ar éifeachtaí teochta a chuireann isteach ar iompar an chomhpháirt sin de réir mar a athraíonn an teocht. Tá ár gineadóir múnlaithe ag baint úsáide as meaisín sioncrónach agus tá córas rialaithe againn chun an réimse voltais a shocrú don mheaisín seo.

Roghnaítear timthriallta eitilte ag baint úsáide as athróg MATLAB darb ainm Flight_Cycle_Num. Agus anseo feicimid sonraí ó spás oibre MATLAB a rialaíonn nuair a chasann comhpháirteanna áirithe den líonra leictreach air agus as. Taispeánann an plota seo (Plot_FC) don chéad timthriall eitilte nuair a chuirtear comhpháirteanna air nó as.

Má théimid ar an tsamhail leis an leagan Tiúin, is féidir linn an script seo (Test_APN_Model_SHORT) a úsáid chun an tsamhail a rith agus é a thástáil i dtrí thimthriall eitilte éagsúla. Tá an chéad timthriall eitilte ar siúl agus táimid ag tástáil an chórais faoi choinníollacha éagsúla. Ansin déanaimid an múnla a chumrú go huathoibríoch chun an dara timthriall eitilte agus an tríú cuid a rith. Ar chríochnú na dtástálacha seo, tá tuarascáil againn a thaispeánann torthaí na dtrí thástáil seo i gcomparáid leis na trialacha roimhe seo. Sa tuarascáil is féidir leat scáileáin scáileáin den mhúnla a fheiceáil, scáileáin scáileáin de ghraif a thaispeánann an luas, an voltas agus an chumhacht a ghintear ag an aschur gineadóra, graif comparáide le tástálacha roimhe seo, chomh maith le torthaí anailíse ar cháilíocht an líonra leictreachais.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Tá sé ríthábhachtach comhbhabhtáil a aimsiú idir dílseacht na samhla agus luas an ionsamhlúcháin chun ionsamhlú a úsáid go héifeachtach. De réir mar a chuireann tú tuilleadh sonraí le do mhúnla, méadaítear an t-am a theastaíonn chun an tsamhail a ríomh agus a insamhail. Tá sé tábhachtach an tsamhail a shaincheapadh don fhadhb shonrach atá á réiteach agat.

Nuair a bhíonn suim againn i sonraí mar cháilíocht chumhachta, cuirimid éifeachtaí mar athrú leictreonaice cumhachta agus ualaí réalaíocha leis. Mar sin féin, nuair a bhíonn suim againn i saincheisteanna cosúil le giniúint nó tomhaltas fuinnimh ag comhpháirteanna éagsúla sa ghreille leictreach, úsáidfimid modh insamhalta casta, ualaí teibí agus samhlacha meánvoltais.

Trí úsáid a bhaint as táirgí Mathworks, is féidir leat an leibhéal ceart mionsonraí a roghnú don fhadhb atá idir lámha.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Chun dearadh éifeachtach a dhéanamh, teastaíonn samhlacha teibí agus mionsonraithe comhpháirteanna uainn. Seo mar a oireann na roghanna seo dár bpróiseas forbartha:

  • Ar dtús, soiléirímid na ceanglais ag baint úsáide as leagan teibí den mhúnla.
  • Bainimid úsáid as na ceanglais scagtha ansin chun an comhpháirt a dhearadh go mion.
  • Is féidir linn leagan teibí agus mionsonraithe de chomhpháirt a chomhcheangal inár múnla, rud a cheadaíonn fíorú agus comhcheangal na comhpháirte le córais mheicniúla agus córais rialaithe.
  • Ar deireadh, is féidir linn torthaí insamhalta an mhúnla mionsonraithe a úsáid chun paraiméadair an mhúnla teibí a thiúnadh. Tabharfaidh sé seo múnla dúinn a ritheann go tapa agus a tháirgeann torthaí cruinne.

Is féidir leat a fheiceáil go bhfuil an dá rogha seo - córas agus múnla mionsonraithe - ag comhlánú a chéile. Laghdaíonn an obair a dhéanaimid leis an tsamhail teibí chun ceanglais a shoiléiriú líon na n-atriallta a theastaíonn le haghaidh dearadh mionsonraithe. Cuireann sé seo dlús lenár bpróiseas forbartha. Tugann torthaí insamhalta an mhúnla mionsonraithe múnla teibí dúinn a ritheann go tapa agus a tháirgeann torthaí cruinne. Ligeann sé seo dúinn meaitseáil a bhaint amach idir leibhéal mionsonraí an mhúnla agus an tasc atá á dhéanamh ag an ionsamhladh.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Úsáideann go leor cuideachtaí ar fud an domhain MOS chun córais chasta a fhorbairt. Tá Airbus ag forbairt córas bainistíochta breosla don A380 bunaithe ar MOP. Tá níos mó ná 20 caidéal agus níos mó ná 40 comhla sa chóras seo. Is féidir leat a shamhlú líon na gcásanna teipe éagsúla a d'fhéadfadh tarlú. Ag baint úsáide as insamhalta, is féidir leo níos mó ná céad míle tástáil a reáchtáil gach deireadh seachtaine. Tugann sé seo muinín dóibh, beag beann ar chás na teipe, gur féidir lena gcóras rialaithe é a láimhseáil.

Anois go bhfuil forbhreathnú feicthe againn ar ár múnla, agus ar ár spriocanna insamhalta, siúlfaimid tríd an bpróiseas dearaidh. Tosóimid trí mhúnla teibí a úsáid chun riachtanais an chórais a shoiléiriú. Úsáidfear na ceanglais scagtha seo le haghaidh dearadh mionsonraithe.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Feicfimid conas doiciméid riachtanas a chomhtháthú sa phróiseas forbartha. Tá cáipéis riachtanas mór againn a leagann amach na riachtanais ar fad dár gcóras. Tá sé an-deacair na riachtanais a chur i gcomparáid leis an tionscadal ina iomláine agus a chinntiú go gcomhlíonann an tionscadal na ceanglais sin.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Trí úsáid a bhaint as SLVNV, is féidir leat doiciméid riachtanas agus an tsamhail a nascadh go díreach in Simulink. Is féidir leat naisc a chruthú go díreach ón múnla go díreach leis na ceanglais. Fágann sé sin go bhfuil sé níos éasca a fhíorú go mbaineann cuid áirithe den tsamhail le riachtanas sonrach agus vice versa. Tá an chumarsáid dhá-bhealach. Mar sin má táimid ag féachaint ar riachtanas, is féidir linn léim go tapa chuig samhail féachaint conas a chomhlíontar an riachtanas sin.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Anois go bhfuil an doiciméad ceanglais comhtháite againn sa sreabhadh oibre, déanfaimid na ceanglais don líonra leictreachais a bheachtú. Go sonrach, féachfaimid ar riachtanais oibriúcháin, buaic agus ualaigh dearaidh do ghineadóirí agus línte tarchurtha. Déanfaimid iad a thástáil thar raon leathan coinníollacha eangaí. Iad siúd. le linn timthriallta eitilte éagsúla, nuair a chuirtear ualaí éagsúla ar siúl agus as. Ós rud é go bhfuilimid ag díriú ar chumhacht amháin, déanfaimid faillí ar athrú i leictreonaic cumhachta. Dá bhrí sin, úsáidfimid samhlacha teibí agus modhanna insamhalta simplithe. Ciallaíonn sé seo go dtiúinfimid an tsamhail chun neamhaird a dhéanamh ar shonraí nach bhfuil de dhíth orainn. Cuirfidh sé seo ar an ionsamhladh rith níos tapúla agus ligfidh sé dúinn coinníollacha a thástáil le linn timthriallta eitilte fada.

Tá foinse srutha ailtéarnaigh againn a théann trí shlabhra friotaíochta, toilleas agus ionduchtais. Tá lasc sa chiorcad a osclaíonn tar éis roinnt ama agus ansin a dhúnann arís. Má ritheann tú an insamhalta, is féidir leat na torthaí a fheiceáil leis an réiteoir leanúnach. (V1) Is féidir leat a fheiceáil go bhfuil na ascaluithe a bhaineann le hoscailt agus dúnadh an lasc ar taispeáint go cruinn.

Anois aistrímid go mód scoite. Cliceáil faoi dhó ar an mbloc PowerGui agus roghnaigh an réiteoir scoite sa chluaisín Réitigh. Is féidir leat a fheiceáil go bhfuil an tuaslagóir scoite roghnaithe anois. A ligean ar tús a chur leis an insamhalta. Feicfidh tú go bhfuil na torthaí beagnach mar an gcéanna anois, ach braitheann an cruinneas ar an ráta sampla roghnaithe.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Anois is féidir liom an modh insamhalta casta a roghnú, an minicíocht a shocrú - ós rud é nach bhfaightear an réiteach ach ag minicíocht áirithe - agus an insamhalta a reáchtáil arís. Feicfidh tú nach dtaispeántar ach na haimplitiúidí comhartha. Trí chliceáil ar an mbloc seo, is féidir liom script MATLAB a rith a reáchtálfaidh an tsamhail go seicheamhach i ngach ceann de na trí mhodh ionsamhlúcháin agus na ceapacha mar thoradh air a bhreacadh ar bharr a chéile. Má fhéachaimid níos dlúithe ar an sruth agus ar an voltas, feicfimid go bhfuil na torthaí scoite gar do na cinn leanúnacha, ach go comhthráthach go hiomlán. Má fhéachann tú ar an sruth, is féidir leat a fheiceáil go bhfuil buaic ann nár tugadh faoi deara i mód scoite an insamhalta. Agus feicimid go gceadaíonn an modh casta leat a fheiceáil ach an aimplitiúid. Má fhéachann tú ar chéim an réitigh, is féidir leat a fheiceáil nach raibh ach 56 céim ag teastáil ón réititheoir casta, agus bhí go leor céimeanna eile ag teastáil ó na réitigh eile chun an insamhalta a chríochnú. Ligeann sé seo don mhodh insamhalta casta oibriú i bhfad níos tapúla ná modhanna eile.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Chomh maith le modh insamhalta cuí a roghnú, ní mór dúinn samhlacha le leibhéal cuí sonraí. Chun riachtanais chumhachta comhpháirteanna i líonra leictreachais a shoiléiriú, úsáidfimid samhlacha teibí d'iarratas ginearálta. Ligeann an bloc Luchtaithe Dinimiciúla dúinn an chumhacht gníomhach agus imoibríoch a ídíonn nó a ghineann comhpháirt sa líonra a shonrú.

Saineoidh muid samhail teibí tosaigh le haghaidh cumhachta imoibríoch agus gníomhach bunaithe ar shraith riachtanas tosaigh. Úsáidfimid an bloc foinse Ideal mar fhoinse. Tabharfaidh sé seo deis duit an voltas a shocrú ar an líonra, agus is féidir leat é seo a úsáid chun paraiméadair an ghineadóra a chinneadh, agus a thuiscint cé mhéad cumhachta ba chóir dó a tháirgeadh.

Ansin, feicfidh tú conas insamhalta a úsáid chun na ceanglais chumhachta do ghineadóir agus línte tarchurtha a bheachtú.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Tá sraith ceanglais tosaigh againn a chuimsíonn an rátáil cumhachta agus an fachtóir cumhachta do na comhpháirteanna sa líonra. Tá raon coinníollacha againn freisin inar féidir leis an líonra seo oibriú. Is mian linn na ceanglais tosaigh seo a bheachtú trí thástáil a dhéanamh faoi raon leathan coinníollacha. Déanfaimid é seo tríd an múnla a oiriúnú chun ualaí agus foinsí teibí a úsáid agus na ceanglais a thástáil faoi raon leathan coinníollacha oibriúcháin.

Déanfaimid an tsamhail a chumrú chun samhlacha ualach agus gineadóra teibí a úsáid, agus féachfaimid an chumhacht a ghintear agus a chaitear thar raon leathan coinníollacha oibriúcháin.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Anois, bogfaimid ar aghaidh go dtí dearadh mionsonraithe. Bainfimid úsáid as na ceanglais scagtha chun an dearadh a mhionsonrú, agus cuirfimid na comhpháirteanna mionsonraithe seo le chéile le múnla an chórais chun fadhbanna comhtháthaithe a bhrath.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Sa lá atá inniu ann, tá roinnt roghanna ar fáil chun leictreachas a ghiniúint in aerárthach. Go hiondúil bíonn an gineadóir á thiomáint ag cumarsáid le tuirbín gáis. Rothlaíonn an tuirbín ar mhinicíocht athraitheach. Más gá go mbeadh minicíocht sheasta ag an líonra, ansin tá gá le hathrú ó luas seafta tuirbín athraitheach go minicíocht leanúnach sa líonra. Is féidir é seo a dhéanamh trí úsáid a bhaint as tiomáint luas tairiseach comhtháite in aghaidh an tsrutha den ghineadóir, nó trí úsáid a bhaint as leictreonaic chumhachta chun AC minicíochta athraitheach a thiontú go minicíocht tairiseach AC. Tá córais ann freisin le minicíocht snámh, áit ar féidir leis an minicíocht sa líonra a athrú agus go dtarlaíonn comhshó fuinnimh ag na hualaí sa líonra.

Éilíonn gach ceann de na roghanna seo gineadóir agus leictreonaic cumhachta chun an fuinneamh a thiontú.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Tá tuirbín gáis againn a rothlaíonn ar luas athraitheach. Úsáidtear an tuirbín seo chun seafta an ghineadóra a rothlú, rud a tháirgeann sruth ailtéarnach de mhinicíocht athraitheach. Is féidir roghanna leictreonaice cumhachta éagsúla a úsáid chun an minicíocht athraitheach seo a thiontú go minicíocht sheasta. Ba mhaith linn na roghanna éagsúla seo a mheas. Is féidir é seo a dhéanamh ag baint úsáide as SPS.

Is féidir linn gach ceann de na córais seo a shamhaltú agus ionsamhlúcháin a reáchtáil faoi choinníollacha éagsúla chun an rogha is fearr dár gcóras a mheas. Aistrímid chuig an tsamhail agus féachfaimid conas a dhéantar é seo.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Seo an múnla a bhfuilimid ag obair leis. Tarchuirtear an luas athraitheach ón seafta tuirbín gáis chuig an gineadóir. Agus úsáidtear an cycloconverter chun sruth ailtéarnach de mhinicíocht sheasta a tháirgeadh. Má ritheann tú an insamhalta, feicfidh tú conas a iompraíonn an tsamhail. Taispeánann an graf barr luas athraitheach tuirbín gáis. Feiceann tú go bhfuil an minicíocht ag athrú. Is é an comhartha buí seo sa dara graf an voltas ó cheann de na céimeanna ag aschur an ghineadóra. Cruthaítear an sruth ailtéarnach minicíochta fosaithe seo ó luas athraitheach ag baint úsáide as leictreonaic cumhachta.

Breathnaímid ar an gcaoi a gcuirtear síos ar ualaí AC. Tá ár gceann againn ceangailte le lampa, caidéal hiodrálacha agus actuator. Déantar na comhpháirteanna seo a shamhaltú le bloic ó SPS.

Áiríonn gach ceann de na bloic seo i SPS socruithe cumraíochta chun ligean duit freastal ar chumraíochtaí éagsúla comhpháirteanna agus chun an leibhéal mionsonraí i do mhúnla a choigeartú.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Rinneamar na samhlacha a chumrú chun leagan mionsonraithe de gach comhpháirt a rith. Mar sin tá go leor cumhachta againn chun ualaí AC a shamhaltú agus trí chomhpháirteanna mionsonraithe a insamhlú i mód scoite is féidir linn i bhfad níos mó sonraí a fheiceáil ar a bhfuil ar siúl inár líonra leictreach.

Ceann de na tascanna a dhéanfaimid leis an leagan mionsonraithe den mhúnla ná an anailís ar cháilíocht an fhuinnimh leictrigh.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Nuair a thugtar ualach isteach sa chóras, féadfaidh sé saobhadh tonnform a chur faoi deara ag an bhfoinse voltas. Sinusoid idéalach é seo, agus beidh comhartha den sórt sin ag aschur an ghineadóra má tá na hualaí tairiseach. Mar sin féin, de réir mar a mhéadaíonn líon na gcomhpháirteanna ar féidir iad a chur ar siúl agus a mhúchadh, is féidir an tonnchruth seo a shaobhadh agus ró-shoots beaga den sórt sin a bheith mar thoradh air.

Is féidir leis na spící seo sa tonnchruth ag an bhfoinse voltais fadhbanna a chruthú. D'fhéadfadh róthéamh an ghineadóra a bheith mar thoradh air seo mar gheall ar athrú sa leictreonaic chumhachta, féadann sé seo sruthanna móra neodracha a chruthú, agus aistriú gan ghá sa leictreonaic cumhachta a chur faoi deara freisin. níl siad ag súil leis an bpreab seo sa chomhartha.

Cuireann Saobhadh Armónach tomhas ar cháilíocht chumhacht leictreach AC. Tá sé tábhachtach an cóimheas seo a thomhas faoi choinníollacha líonra athraitheacha mar go n-athróidh an cháilíocht ag brath ar an gcomhpháirt a castar air agus as. Is furasta an cóimheas seo a thomhas ag baint úsáide as uirlisí MathWorks agus is féidir é a uathoibriú le haghaidh tástála faoi raon leathan coinníollacha.

Tuilleadh eolais faoi THD ag wikipedia.

Next beidh muid a fheiceáil conas a chur i gcrích anailís ar cháilíocht chumhachta ag baint úsáide as insamhalta.

Tá samhail de líonra leictreachais aerárthaigh againn. Mar gheall ar ualaí éagsúla sa líonra, déantar an tonnform voltas ag aschur an ghineadóra a shaobhadh. Tagann meath ar cháilíocht an bhia dá bharr. Déantar na hualaí seo a dhínascadh agus a thabhairt ar líne ag amanna éagsúla le linn an timthrialla eitilte.

Ba mhaith linn cáilíocht chumhachta an ghréasáin seo a mheas faoi choinníollacha éagsúla. Chuige seo úsáidfimid SPS agus MATLAB chun an THD a ríomh go huathoibríoch. Is féidir linn an cóimheas a ríomh go hidirghníomhach trí úsáid a bhaint as GUI nó úsáid a bhaint as script MATLAB le haghaidh uathoibrithe.

Fillfimid ar an tsamhail chun é seo a thaispeáint duit le sampla. Is éard atá inár múnla líonra leictreachais aerárthaigh ná gineadóir, bus AC, ualaí AC, agus ceartaitheoir claochladán agus ualaí DC. Ba mhaith linn cáilíocht cumhachta a thomhas ag pointí éagsúla sa líonra faoi choinníollacha éagsúla. Chun tús a chur, taispeánfaidh mé duit conas é seo a dhéanamh go hidirghníomhach don ghineadóir. Ansin taispeánfaidh mé duit conas an próiseas seo a uathoibriú ag baint úsáide as MATLAB. Reáchtálfaimid insamhalta ar dtús chun na sonraí a bhailiú a theastaíonn chun an THD a ríomh.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Taispeánann an graf seo (Gen1_Vab) an voltas idir na céimeanna gineadóra. Mar a fheiceann tú, ní sine tonn foirfe é seo. Ciallaíonn sé seo go bhfuil tionchar ag na comhpháirteanna ar an líonra ar cháilíocht chumhachta an líonra. Nuair a bheidh an insamhalta críochnaithe, úsáidfimid an Fast Fourier Transform chun an THD a ríomh. Déanfaimid an bloc powergui a oscailt agus uirlis anailíse FFT a oscailt. Is féidir leat a fheiceáil go bhfuil an uirlis luchtaithe go huathoibríoch leis na sonraí a thaifead mé le linn an insamhalta. Roghnóimid an fhuinneog FFT, sonróidh muid an mhinicíocht agus an raon, agus taispeánfaimid na torthaí. Is féidir leat a fheiceáil go bhfuil an fachtóir saobhadh armónach 2.8%. Anseo is féidir leat a fheiceáil ar an méid a chuireann na harmonics éagsúla. Chonaic tú conas is féidir leat comhéifeacht saobhadh armónach a ríomh go hidirghníomhach. Ach ba mhaith linn an próiseas seo a uathoibriú chun an comhéifeacht a ríomh faoi choinníollacha éagsúla agus ag pointí éagsúla sa líonra.

Breathnóimid anois ar na roghanna atá ar fáil chun ualaí DC a shamhaltú.

Is féidir linn ualaí leictreacha íon a mhúnlú chomh maith le hualaí ildisciplíneacha ina bhfuil eilimintí ó réimsí éagsúla innealtóireachta, mar shampla éifeachtaí leictreacha agus teirmeacha, leictreacha, meicniúla agus hiodrálacha.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Cuimsíonn ár gciorcad DC claochladán-ceartaitheoir, lampaí, téitheoir, caidéal breosla agus ceallraí. Is féidir le samhlacha mionsonraithe éifeachtaí ó réimsí eile a chur san áireamh, mar shampla, cuireann múnla téitheoir san áireamh athruithe ar iompar na coda leictreach mar athruithe teochta. Cuireann an caidéal breosla san áireamh éifeachtaí ó réimsí eile chun a dtionchar ar iompar an chomhpháirt a fheiceáil freisin. Rachaidh mé ar ais chuig an múnla chun a thaispeáint duit cad é an chuma atá air.

Is é seo an múnla a mbímid ag obair leis. Mar a fheiceann tú, anois tá an claochladán-ceartaitheoir agus an líonra DC leictreach amháin, i.e. ní chuirtear san áireamh ach éifeachtaí ón bhfearann ​​​​leictreachais. Tá samhlacha leictreacha simplithe acu de na comhpháirteanna sa líonra seo. Is féidir linn leagan den chóras seo a roghnú (Ualaí TRU DC -> Multidomain) a chuireann éifeachtaí ó réimsí innealtóireachta eile san áireamh. Feiceann tú go bhfuil na comhpháirteanna céanna againn sa líonra, ach in ionad líon na samhlacha leictreacha, chuireamar éifeachtaí eile leis - mar shampla, don hiter, líonra fisiceach teocht a chuireann san áireamh tionchar na teochta ar iompar. Sna caidéil cuirimid san áireamh anois éifeachtaí hiodrálacha na gcaidéal agus ualaí eile sa chóras.

Tá na comhpháirteanna a fheiceann tú sa mhúnla le chéile ó bhlocanna leabharlainne Simscape. Tá bloic le cuntas a thabhairt ar dhisciplíní leictreacha, hiodrálacha, maighnéadacha agus eile. Ag baint úsáide as na bloic seo, is féidir leat samhlacha a dtugaimid ildisciplíneach orthu a chruthú, i.e. éifeachtaí ó dhisciplíní fisiciúla agus innealtóireachta éagsúla á gcur san áireamh.

Is féidir éifeachtaí ó réimsí eile a chomhtháthú sa mhúnla líonra leictreach.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Áirítear le leabharlann bloc Simscape bloic chun éifeachtaí ó réimsí eile a insamhladh, mar shampla hiodrálaic nó teocht. Trí na comhpháirteanna seo a úsáid, is féidir leat ualaí líonra níos réadúla a chruthú agus ansin na coinníollacha faoina bhféadfaidh na comhpháirteanna seo oibriú a shainiú níos cruinne.

Trí na heilimintí seo a chomhcheangal, is féidir leat comhpháirteanna níos casta a chruthú, chomh maith le disciplíní nó réimsí saincheaptha nua a chruthú ag baint úsáide as an teanga Simscape.

Tá comhpháirteanna níos forbartha agus socruithe paraiméadarú ar fáil i síntí speisialaithe Simscape. Tá comhpháirteanna níos casta agus níos mionsonraithe ar fáil sna leabharlanna seo, agus éifeachtaí amhail caillteanais éifeachtúlachta agus éifeachtaí teochta á gcur san áireamh. Is féidir leat córais 3D agus ilchoirp a shamhaltú freisin ag baint úsáide as SimMechanics.

Anois go bhfuil an dearadh mionsonraithe críochnaithe againn, úsáidfimid torthaí na insamhaltaí mionsonraithe chun paraiméadair an mhúnla teibí a choigeartú. Tabharfaidh sé seo múnla dúinn a ritheann go tapa agus fós ag táirgeadh torthaí a mheaitseálann torthaí insamhalta mionsonraithe.

Chuireamar tús leis an bpróiseas forbartha le samhlacha teibí comhpháirteanna. Anois go bhfuil múnlaí mionsonraithe againn, ba mhaith linn a chinntiú go mbíonn torthaí comhchosúla ag na samhlacha teibí seo.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Léiríonn Green na ceanglais tosaigh a fuaireamar. Ba mhaith linn go mbeadh na torthaí ón tsamhail teibí, a thaispeántar anseo i gorm, gar do na torthaí ón insamhalta múnla mionsonraithe, a thaispeántar i dearg.

Chun seo a dhéanamh, saineoimid na cumhachtaí gníomhacha agus imoibríocha don mhúnla teibí ag baint úsáide as an comhartha ionchuir. In ionad luachanna ar leithligh a úsáid le haghaidh cumhachta gníomhach agus imoibríoch, cruthóimid múnla paraiméadaraithe agus coigeartóimid na paraiméadair seo ionas go mbeidh na cuair chumhachta gníomhacha agus imoibríocha ó thorthaí insamhalta an tsamhail teibí i gcomhthráth leis an múnla mionsonraithe.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Ansin, feicfimid conas is féidir an tsamhail teibí a oiriúnú chun torthaí an mhúnla mionsonraithe a mheaitseáil.

Is é seo an tasc atá againn. Tá múnla teibí againn de chomhpháirt i líonra leictreach. Nuair a chuirimid comhartha rialaithe den sórt sin i bhfeidhm air, is é an t-aschur an toradh seo a leanas maidir le cumhacht gníomhach agus imoibríoch.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Nuair a chuirimid an comhartha céanna i bhfeidhm ar ionchur múnla mionsonraithe, faighimid torthaí mar seo.

Ní mór dúinn torthaí insamhalta an mhúnla teibí agus mionsonraithe a bheith comhsheasmhach ionas gur féidir linn an tsamhail teibí a úsáid chun aithris a dhéanamh go tapa ar mhúnla an chórais. Chun seo a dhéanamh, déanfaimid paraiméadair an mhúnla teibí a choigeartú go huathoibríoch go dtí go dtagann na torthaí.

Chun seo a dhéanamh, úsáidfimid SDO, ar féidir leo paraiméadair a athrú go huathoibríoch go dtí go dtagann torthaí na samhlacha teibí agus mionsonraithe.

Chun na socruithe seo a chumrú, leanfaimid na céimeanna seo a leanas.

  • Gcéad dul síos, allmhairímid aschuir insamhalta an tsamhail mhionsonraithe agus roghnaigh na sonraí seo le haghaidh meastachán paraiméadar.
  • Sonróimid ansin na paraiméadair is gá a chumrú agus socróimid raonta paraiméadar.
  • Ansin, déanfaimid meastóireacht ar na paraiméadair, agus déanfaidh SDO na paraiméadair a choigeartú go dtí go dtagann na torthaí.
  • Ar deireadh, is féidir linn sonraí ionchuir eile a úsáid chun na torthaí meastacháin paraiméadar a bhailíochtú.

Is féidir leat an próiseas forbartha a bhrostú go mór trí insamhaltaí a dháileadh ag baint úsáide as ríomhaireacht chomhthreomhar.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Is féidir leat insamhaltaí ar leith a reáchtáil ar chroíleacáin éagsúla de phróiseálaí illárnacha nó ar bhraislí a ríomh. Má tá tasc agat a éilíonn ort il-ionsamhlúcháin a rith - mar shampla, anailís Monte Carlo, feistiú paraiméadar, nó il-timthriallta eitilte a rith - is féidir leat na insamhaltaí seo a dháileadh trína reáchtáil ar mheaisín illárnach áitiúil nó ar bhraisle ríomhaire.

I go leor cásanna, ní bheidh sé seo níos deacra ná an for lúb sa script a athsholáthar le comhthreomhar le haghaidh lúb, parfor. D'fhéadfadh luas suntasach a bheith mar thoradh air seo maidir le hionsamhlúcháin a rith.

Líonra Leictreach Aerárthach a Dhearadh Ag Úsáid Dearadh Múnla-Bhunaithe

Tá samhail de líonra leictreachais aerárthaigh againn. Ba mhaith linn an líonra seo a thástáil faoi raon leathan coinníollacha oibriúcháin - lena n-áirítear timthriallta eitilte, cur isteach agus aimsir. Bainfimid úsáid as PCT chun na tástálacha seo a bhrostú, MATLAB chun an múnla a tune do gach tástáil ba mhaith linn a rith. Déanfaimid na hionsamhlúcháin a dháileadh ansin thar chroíleacáin éagsúla de mo ríomhaire. Feicfimid go gcríochnóidh tástálacha comhthreomhara i bhfad níos tapúla ná na cinn seicheamhach.

Seo iad na céimeanna a chaithfidh muid a leanúint.

  • Ar dtús, cruthóimid linn próiseas oibrithe, nó oibrithe MATLAB mar a thugtar orthu, ag baint úsáide as an ordú parpool.
  • Ansin, ginfimid tacair pharaiméadair do gach tástáil ba mhaith linn a rith.
  • Déanfaimid na insamhaltaí a reáchtáil ar dtús go seicheamhach, ceann i ndiaidh a chéile.
  • Agus ansin déan é seo a chur i gcomparáid le insamhaltaí reatha go comhthreomhar.

De réir na dtorthaí, tá an t-am tástála iomlán i mód comhthreomhar thart ar 4 huaire níos lú ná i mód seicheamhach. Chonaic muid sna graif go bhfuil an tomhaltas cumhachta go ginearálta ag an leibhéal ionchais. Baineann na buaiceanna sofheicthe le coinníollacha éagsúla líonra nuair a chuirtear tomhaltóirí air agus as.

Áiríodh leis na hionsamhlúcháin go leor tástálacha a rabhamar in ann a rith go tapa trí na insamhaltaí a dháileadh ar chroíleacaí ríomhaireachta éagsúla. Thug sé seo deis dúinn raon fíor-leathan coinníollacha eitilte a mheas.

Anois go bhfuil an chuid seo den phróiseas forbartha críochnaithe againn, feicfimid conas is féidir linn cruthú doiciméad a uathoibriú do gach céim, conas is féidir linn tástálacha a reáchtáil go huathoibríoch agus na torthaí a dhoiciméadú.

Is próiseas atriallach i gcónaí dearadh córais. Déanaimid athrú ar thionscadal, déanaimid tástáil ar an athrú, meastóireacht a dhéanamh ar na torthaí, ansin déanaimid athrú nua. Tógann an próiseas chun na torthaí agus an réasúnaíocht le haghaidh athruithe a dhoiciméadú go leor ama. Is féidir leat an próiseas seo a uathoibriú le SLRG.

Trí úsáid a bhaint as SLRG, is féidir leat cur i gcrích na dtástálacha a uathoibriú agus ansin torthaí na dtástálacha sin a bhailiú i bhfoirm tuarascála. Féadfar meastóireacht ar thorthaí na dtrialacha, screenshots de shamhlacha agus de ghraif, C agus cód MATLAB a áireamh sa tuarascáil.

Críochnóidh mé trí phríomhphointí an chur i láthair seo a mheabhrú.

  • Chonaiceamar go leor deiseanna chun an tsamhail a choigeartú chun cothromaíocht a fháil idir dílseacht na samhla agus luas an ionsamhlúcháin – lena n-áirítear modhanna ionsamhlúcháin agus leibhéil astarraingthe na samhla.
  • Chonaic muid conas is féidir linn insamhaltaí a bhrostú trí úsáid a bhaint as halgartaim bharrfheabhsaithe agus ríomhaireacht chomhthreomhar.
  • Ar deireadh, chonaic muid conas is féidir linn an próiseas forbartha a bhrostú trí thascanna insamhalta agus anailíse a uathoibriú i MATLAB.

Údar an ábhair — Mikhail Peselnik, innealtóir Taispeántóir CITM.

Nasc leis an seimineár gréasáin seo https://exponenta.ru/events/razrabotka-ehlektroseti-samoleta-s-ispolzovaniem-mop

Foinse: will.com

Add a comment