મોડેલ-આધારિત ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરીને એરક્રાફ્ટ ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક ડિઝાઇન કરવું

આ પ્રકાશન વેબિનારનું ટ્રાન્સક્રિપ્શન પ્રદાન કરે છે "મોડલ-આધારિત ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરીને એરક્રાફ્ટ ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્કનો વિકાસ". વેબિનારનું સંચાલન એન્જિનિયર મિખાઇલ પેસેલનિક દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું CITM પ્રદર્શક.)

આજે આપણે શીખીશું કે સિમ્યુલેશન પરિણામોની વફાદારી અને ચોકસાઈ અને સિમ્યુલેશન પ્રક્રિયાની ઝડપ વચ્ચે શ્રેષ્ઠ સંતુલન હાંસલ કરવા માટે આપણે મોડેલોને ટ્યુન કરી શકીએ છીએ. સિમ્યુલેશનનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવાની અને તમે જે કાર્ય કરવા માંગો છો તેના માટે તમારા મોડેલમાં વિગતનું સ્તર યોગ્ય છે તેની ખાતરી કરવા માટે આ ચાવી છે.

અમે પણ શીખીશું:

• ઑપ્ટિમાઇઝેશન અલ્ગોરિધમ્સ અને સમાંતર કમ્પ્યુટિંગનો ઉપયોગ કરીને તમે સિમ્યુલેશનને કેવી રીતે ઝડપી બનાવી શકો છો;
• બહુવિધ કમ્પ્યુટર કોરોમાં સિમ્યુલેશનનું વિતરણ કેવી રીતે કરવું, પેરામીટર અંદાજ અને પરિમાણ પસંદગી જેવા કાર્યોને ઝડપી બનાવવું;
• MATLAB નો ઉપયોગ કરીને સિમ્યુલેશન અને વિશ્લેષણ કાર્યોને સ્વચાલિત કરીને વિકાસને કેવી રીતે ઝડપી બનાવવો;
• હાર્મોનિક વિશ્લેષણ માટે MATLAB સ્ક્રિપ્ટ્સનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો અને સ્વચાલિત રિપોર્ટ જનરેશનનો ઉપયોગ કરીને કોઈપણ પ્રકારના પરીક્ષણના પરિણામોનું દસ્તાવેજીકરણ કેવી રીતે કરવું.

અમે એરક્રાફ્ટ ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક મોડલની ઝાંખી સાથે પ્રારંભ કરીશું. અમે અમારા સિમ્યુલેશન લક્ષ્યો શું છે તેની ચર્ચા કરીશું અને મોડેલ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી વિકાસ પ્રક્રિયાને જોઈશું.

પછી અમે આ પ્રક્રિયાના તબક્કાઓમાંથી પસાર થઈશું, જેમાં પ્રારંભિક ડિઝાઇનનો સમાવેશ થાય છે - જ્યાં અમે આવશ્યકતાઓને સ્પષ્ટ કરીશું. વિગતવાર ડિઝાઇન - જ્યાં આપણે વિદ્યુત નેટવર્કના વ્યક્તિગત ઘટકોને જોઈશું, અને અંતે અમે અમૂર્ત મોડેલના પરિમાણોને સમાયોજિત કરવા માટે વિગતવાર ડિઝાઇનના સિમ્યુલેશન પરિણામોનો ઉપયોગ કરીશું. છેલ્લે, અમે જોઈશું કે તમે રિપોર્ટ્સમાં આ તમામ પગલાંના પરિણામોનું દસ્તાવેજીકરણ કેવી રીતે કરી શકો છો.

અમે જે સિસ્ટમ વિકસાવી રહ્યા છીએ તેનું અહીં એક યોજનાકીય રજૂઆત છે. આ હાફ એરોપ્લેન મોડલ છે જેમાં જનરેટર, એસી બસ, વિવિધ એસી લોડ્સ, ટ્રાન્સફોર્મર-રેક્ટિફાયર યુનિટ, વિવિધ લોડવાળી ડીસી બસ અને બેટરીનો સમાવેશ થાય છે.

સ્વીચોનો ઉપયોગ ઘટકોને વિદ્યુત નેટવર્ક સાથે જોડવા માટે થાય છે. ફ્લાઇટ દરમિયાન ઘટકો ચાલુ અને બંધ થતાં, વિદ્યુત સ્થિતિ બદલાઈ શકે છે. અમે આ બદલાતી પરિસ્થિતિઓ હેઠળ એરક્રાફ્ટના ઇલેક્ટ્રિકલ ગ્રીડના આ અડધા ભાગનું વિશ્લેષણ કરવા માંગીએ છીએ.

એરક્રાફ્ટ ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમના સંપૂર્ણ મોડેલમાં અન્ય ઘટકો શામેલ હોવા આવશ્યક છે. અમે તેમને આ અર્ધ-વિમાન મોડેલમાં શામેલ કર્યા નથી કારણ કે અમે ફક્ત આ ઘટકો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનું વિશ્લેષણ કરવા માંગીએ છીએ. એરક્રાફ્ટ અને શિપબિલ્ડીંગમાં આ એક સામાન્ય પ્રથા છે.

સિમ્યુલેશન ઉદ્દેશ્યો:

• વિવિધ ઘટકો તેમજ તેમને જોડતી પાવર લાઇન માટે વિદ્યુત જરૂરિયાતો નક્કી કરો.
• ઇલેક્ટ્રિકલ, મિકેનિકલ, હાઇડ્રોલિક અને થર્મલ ઇફેક્ટ્સ સહિત વિવિધ એન્જિનિયરિંગ શાખાઓના ઘટકો વચ્ચે સિસ્ટમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનું વિશ્લેષણ કરો.
• અને વધુ વિગતવાર સ્તરે, હાર્મોનિક વિશ્લેષણ કરો.
• બદલાતી પરિસ્થિતિઓમાં પાવર સપ્લાયની ગુણવત્તાનું વિશ્લેષણ કરો અને વિવિધ નેટવર્ક નોડ્સમાં વોલ્ટેજ અને કરંટ જુઓ.

સિમ્યુલેશન ઉદ્દેશ્યોનો આ સમૂહ વિગતવારની વિવિધ ડિગ્રીના મોડેલોનો ઉપયોગ કરીને શ્રેષ્ઠ રીતે સેવા આપે છે. આપણે જોઈશું કે જેમ જેમ આપણે વિકાસ પ્રક્રિયામાંથી આગળ વધીશું તેમ, આપણી પાસે એક અમૂર્ત અને વિગતવાર મોડેલ હશે.

જ્યારે આપણે આ વિવિધ મોડલ ચલોના સિમ્યુલેશન પરિણામોને જોઈએ છીએ, ત્યારે આપણે જોઈએ છીએ કે સિસ્ટમ-લેવલ મોડેલ અને વિગતવાર મોડેલના પરિણામો સમાન છે.

જો આપણે સિમ્યુલેશન પરિણામો પર નજીકથી નજર કરીએ, તો આપણે જોઈએ છીએ કે અમારા મોડલના વિગતવાર સંસ્કરણમાં પાવર ઉપકરણોના સ્વિચિંગને કારણે ગતિશીલતા હોવા છતાં, એકંદર સિમ્યુલેશન પરિણામો સમાન છે.

આ અમને સિસ્ટમ સ્તરે ઝડપી પુનરાવર્તનો તેમજ દાણાદાર સ્તરે વિદ્યુત સિસ્ટમનું વિગતવાર વિશ્લેષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ રીતે આપણે આપણા લક્ષ્યોને અસરકારક રીતે પ્રાપ્ત કરી શકીએ છીએ.

હવે આપણે જે મોડેલ સાથે કામ કરી રહ્યા છીએ તેની વાત કરીએ. અમે ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્કમાં દરેક ઘટક માટે ઘણા વિકલ્પો બનાવ્યા છે. અમે જે સમસ્યા હલ કરી રહ્યા છીએ તેના આધારે કયો ઘટક પ્રકાર વાપરવો તે અમે પસંદ કરીશું.

જ્યારે આપણે ગ્રીડ પાવર જનરેશન વિકલ્પોની શોધ કરીએ છીએ, ત્યારે અમે ઈન્ટીગ્રેટેડ ડ્રાઈવ જનરેટરને સાયક્લોકોન્વેક્ટર પ્રકાર વેરીએબલ સ્પીડ જનરેટર અથવા ડીસી કમ્પલ્ડ ફ્રીક્વન્સી જનરેટર સાથે બદલી શકીએ છીએ. અમે એસી સર્કિટમાં અમૂર્ત અથવા વિગતવાર લોડ ઘટકોનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ.

એ જ રીતે, ડીસી નેટવર્ક માટે, અમે અમૂર્ત, વિગતવાર અથવા બહુ-શિસ્ત વિકલ્પનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ જે અન્ય ભૌતિક શાખાઓના પ્રભાવને ધ્યાનમાં લે છે જેમ કે મિકેનિક્સ, હાઇડ્રોલિક્સ અને તાપમાનની અસરો.

મોડેલ વિશે વધુ વિગતો.

અહીં તમે જનરેટર, વિતરણ નેટવર્ક અને નેટવર્કમાંના ઘટકો જુઓ છો. મોડેલ હાલમાં અમૂર્ત ઘટક મોડેલો સાથે સિમ્યુલેશન માટે સેટ કરવામાં આવ્યું છે. એક્ટ્યુએટરને ફક્ત ઘટક વાપરે છે તે સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિનો ઉલ્લેખ કરીને મોડેલ કરવામાં આવે છે.

જો આપણે આ મોડેલને વિગતવાર ઘટક વેરિઅન્ટ્સનો ઉપયોગ કરવા માટે રૂપરેખાંકિત કરીએ, તો એક્ટ્યુએટર પહેલેથી જ ઇલેક્ટ્રિકલ મશીન તરીકે મૉડલ કરેલું છે. અમારી પાસે કાયમી મેગ્નેટ સિંક્રનસ મોટર, કન્વર્ટર અને ડીસી બસ અને કંટ્રોલ સિસ્ટમ છે. જો આપણે ટ્રાન્સફોર્મર-રેક્ટિફાયર યુનિટ પર નજર કરીએ, તો આપણે જોઈએ છીએ કે તે ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને યુનિવર્સલ બ્રિજનો ઉપયોગ કરીને મોડેલ કરવામાં આવે છે જેનો ઉપયોગ પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં થાય છે.

અમે સિસ્ટમ વિકલ્પ પણ પસંદ કરી શકીએ છીએ (TRU DC લોડ્સ પર -> બ્લોક પસંદગીઓ -> મલ્ટિડોમેન) જે અન્ય ભૌતિક ઘટનાઓ (ફ્યુઅલ પંપમાં) સાથે સંકળાયેલી અસરોને ધ્યાનમાં લે છે. ઇંધણ પંપ માટે, આપણે જોઈએ છીએ કે અમારી પાસે હાઇડ્રોલિક પંપ છે, હાઇડ્રોલિક લોડ્સ છે. હીટર માટે, અમે તાપમાનની અસરોને ધ્યાનમાં લઈએ છીએ જે તાપમાનમાં ફેરફાર સાથે તે ઘટકના વર્તનને અસર કરે છે. અમારા જનરેટરને સિંક્રનસ મશીનનો ઉપયોગ કરીને મોડલ કરવામાં આવ્યું છે અને અમારી પાસે આ મશીન માટે વોલ્ટેજ ફીલ્ડ સેટ કરવા માટે નિયંત્રણ સિસ્ટમ છે.

Flight_Cycle_Num નામના MATLAB વેરીએબલનો ઉપયોગ કરીને ફ્લાઇટ સાઇકલ પસંદ કરવામાં આવે છે. અને અહીં આપણે MATLAB વર્કસ્પેસમાંથી ડેટા જોઈએ છીએ જે અમુક ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક ઘટકો ક્યારે ચાલુ અને બંધ થાય છે તેનું નિયંત્રણ કરે છે. જ્યારે ઘટકો ચાલુ અથવા બંધ હોય ત્યારે આ પ્લોટ (Plot_FC) પ્રથમ ફ્લાઇટ ચક્ર માટે બતાવે છે.

જો આપણે મોડલને ટ્યુન કરેલ વર્ઝનમાં ટ્યુન કરીએ છીએ, તો અમે આ સ્ક્રિપ્ટનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ (Test_APN_Model_SHORT) મોડેલને ચલાવવા અને તેને ત્રણ અલગ-અલગ ફ્લાઇટ સાયકલમાં ચકાસવા માટે. પ્રથમ ફ્લાઇટ સાઇકલ ચાલી રહી છે અને અમે વિવિધ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ સિસ્ટમનું પરીક્ષણ કરી રહ્યા છીએ. અમે પછી બીજા ફ્લાઇટ ચક્ર અને ત્રીજાને ચલાવવા માટે મોડલને આપમેળે ગોઠવીએ છીએ. આ પરીક્ષણો પૂર્ણ થયા પછી, અમારી પાસે એક રિપોર્ટ છે જે અગાઉના ટેસ્ટ રનની તુલનામાં આ ત્રણ પરીક્ષણોના પરિણામો દર્શાવે છે. રિપોર્ટમાં તમે મોડેલના સ્ક્રીનશૉટ્સ, જનરેટરના આઉટપુટ પર ઝડપ, વોલ્ટેજ અને જનરેટેડ પાવર દર્શાવતા ગ્રાફના સ્ક્રીનશૉટ્સ, અગાઉના પરીક્ષણો સાથે સરખામણી આલેખ તેમજ ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્કની ગુણવત્તાના વિશ્લેષણના પરિણામો જોઈ શકો છો.

મોડેલ વફાદારી અને સિમ્યુલેશન સ્પીડ વચ્ચે ટ્રેડ-ઓફ શોધવું એ સિમ્યુલેશનનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવાની ચાવી છે. જેમ જેમ તમે તમારા મૉડલમાં વધુ વિગતો ઉમેરશો તેમ, મૉડલની ગણતરી અને અનુકરણ કરવા માટે જરૂરી સમય વધે છે. તમે જે વિશિષ્ટ સમસ્યા હલ કરી રહ્યાં છો તેના માટે મોડેલને કસ્ટમાઇઝ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે.

જ્યારે અમને પાવર ગુણવત્તા જેવી વિગતોમાં રસ હોય છે, ત્યારે અમે પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ સ્વિચિંગ અને વાસ્તવિક લોડ જેવી અસરો ઉમેરીએ છીએ. જો કે, જ્યારે આપણે વિદ્યુત ગ્રીડમાં વિવિધ ઘટકો દ્વારા ઉર્જાના ઉત્પાદન અથવા વપરાશ જેવા મુદ્દાઓમાં રસ ધરાવીએ છીએ, ત્યારે અમે જટિલ સિમ્યુલેશન પદ્ધતિ, અમૂર્ત લોડ અને સરેરાશ વોલ્ટેજ મોડલ્સનો ઉપયોગ કરીશું.

Mathworks ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ કરીને, તમે હાથની સમસ્યા માટે વિગતવારનું યોગ્ય સ્તર પસંદ કરી શકો છો.

અસરકારક રીતે ડિઝાઇન કરવા માટે, અમને ઘટકોના અમૂર્ત અને વિગતવાર મોડલ બંનેની જરૂર છે. આ વિકલ્પો અમારી વિકાસ પ્રક્રિયામાં કેવી રીતે બંધબેસે છે તે અહીં છે:

• પ્રથમ, અમે મોડેલના અમૂર્ત સંસ્કરણનો ઉપયોગ કરીને આવશ્યકતાઓને સ્પષ્ટ કરીએ છીએ.
• અમે પછી ઘટકને વિગતવાર ડિઝાઇન કરવા માટે શુદ્ધ આવશ્યકતાઓનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
• અમે અમારા મોડેલમાં ઘટકના અમૂર્ત અને વિગતવાર સંસ્કરણને જોડી શકીએ છીએ, યાંત્રિક સિસ્ટમ્સ અને નિયંત્રણ સિસ્ટમો સાથે ઘટકની ચકાસણી અને સંયોજનને મંજૂરી આપીને.
• છેલ્લે, અમે અમૂર્ત મોડેલના પરિમાણોને ટ્યુન કરવા માટે વિગતવાર મોડેલના સિમ્યુલેશન પરિણામોનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ. આ અમને એક મોડેલ આપશે જે ઝડપથી ચાલે છે અને સચોટ પરિણામો આપે છે.

તમે જોઈ શકો છો કે આ બે વિકલ્પો—સિસ્ટમ અને વિગતવાર મોડેલ—એકબીજાના પૂરક છે. જરૂરિયાતોને સ્પષ્ટ કરવા માટે અમે અમૂર્ત મોડેલ સાથે જે કાર્ય કરીએ છીએ તે વિગતવાર ડિઝાઇન માટે જરૂરી પુનરાવર્તનોની સંખ્યા ઘટાડે છે. આ અમારી વિકાસ પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવે છે. વિગતવાર મોડેલના સિમ્યુલેશન પરિણામો અમને એક અમૂર્ત મોડેલ આપે છે જે ઝડપથી ચાલે છે અને સચોટ પરિણામો આપે છે. આ અમને મોડેલના વિગતના સ્તર અને સિમ્યુલેશન જે કાર્ય કરી રહ્યું છે તે વચ્ચેનો મેળ હાંસલ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

વિશ્વભરની ઘણી કંપનીઓ જટિલ સિસ્ટમો વિકસાવવા માટે MOS નો ઉપયોગ કરે છે. એરબસ MOP પર આધારિત A380 માટે ફ્યુઅલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ વિકસાવી રહી છે. આ સિસ્ટમમાં 20 થી વધુ પંપ અને 40 થી વધુ વાલ્વ છે. તમે વિવિધ નિષ્ફળતાના દૃશ્યોની સંખ્યાની કલ્પના કરી શકો છો જે થઈ શકે છે. સિમ્યુલેશનનો ઉપયોગ કરીને, તેઓ દર સપ્તાહના અંતે એક લાખથી વધુ પરીક્ષણો ચલાવી શકે છે. આ તેમને આત્મવિશ્વાસ આપે છે કે નિષ્ફળતાની સ્થિતિને ધ્યાનમાં લીધા વિના, તેમની નિયંત્રણ સિસ્ટમ તેને નિયંત્રિત કરી શકે છે.

હવે જ્યારે અમે અમારા મોડલની ઝાંખી અને અમારા સિમ્યુલેશન લક્ષ્યો જોયા છે, અમે ડિઝાઇન પ્રક્રિયામાંથી પસાર થઈશું. અમે સિસ્ટમ આવશ્યકતાઓને સ્પષ્ટ કરવા માટે અમૂર્ત મોડેલનો ઉપયોગ કરીને પ્રારંભ કરીશું. આ શુદ્ધ આવશ્યકતાઓનો વિગતવાર ડિઝાઇન માટે ઉપયોગ કરવામાં આવશે.

અમે જોઈશું કે વિકાસ પ્રક્રિયામાં જરૂરીયાતો દસ્તાવેજોને કેવી રીતે સાંકળી શકાય. અમારી પાસે એક વિશાળ આવશ્યકતા દસ્તાવેજ છે જે અમારી સિસ્ટમ માટેની તમામ આવશ્યકતાઓને દર્શાવે છે. સમગ્ર પ્રોજેક્ટ સાથે જરૂરિયાતોની તુલના કરવી અને પ્રોજેક્ટ આ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે તેની ખાતરી કરવી ખૂબ જ મુશ્કેલ છે.

SLVNV નો ઉપયોગ કરીને, તમે સિમુલિંકમાં જરૂરી દસ્તાવેજો અને મોડેલને સીધું જ લિંક કરી શકો છો. તમે આવશ્યકતાઓ માટે સીધી મોડેલમાંથી સીધી લિંક્સ બનાવી શકો છો. આ ચકાસવાનું સરળ બનાવે છે કે મોડેલનો ચોક્કસ ભાગ ચોક્કસ જરૂરિયાત સાથે સંબંધિત છે અને ઊલટું. આ સંચાર દ્વિ-માર્ગી છે. તેથી જો આપણે કોઈ જરૂરિયાત જોઈ રહ્યા છીએ, તો તે જરૂરિયાત કેવી રીતે પૂરી થાય છે તે જોવા માટે અમે ઝડપથી મોડેલ પર જઈ શકીએ છીએ.

હવે જ્યારે અમે જરૂરીયાતો દસ્તાવેજને વર્કફ્લોમાં એકીકૃત કર્યા છે, અમે વિદ્યુત નેટવર્ક માટેની આવશ્યકતાઓને સુધારીશું. ખાસ કરીને, અમે જનરેટર અને ટ્રાન્સમિશન લાઇન માટે ઓપરેટિંગ, પીક અને ડિઝાઇન લોડ જરૂરિયાતો પર ધ્યાન આપીશું. અમે ગ્રીડની સ્થિતિની વિશાળ શ્રેણી પર તેનું પરીક્ષણ કરીશું. તે. વિવિધ ફ્લાઇટ ચક્ર દરમિયાન, જ્યારે વિવિધ લોડ ચાલુ અને બંધ હોય છે. અમે ફક્ત પાવર પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી રહ્યા હોવાથી, અમે પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં સ્વિચિંગની અવગણના કરીશું. તેથી, અમે અમૂર્ત મોડેલો અને સરળ સિમ્યુલેશન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીશું. આનો અર્થ એ છે કે અમને જરૂર ન હોય તેવી વિગતોને અવગણવા માટે અમે મોડેલને ટ્યુન કરીશું. આનાથી સિમ્યુલેશન વધુ ઝડપથી ચાલશે અને અમને લાંબા ફ્લાઇટ સાઇકલ દરમિયાન પરિસ્થિતિઓનું પરીક્ષણ કરવાની મંજૂરી મળશે.

અમારી પાસે વૈકલ્પિક વર્તમાન સ્ત્રોત છે જે પ્રતિકાર, ક્ષમતા અને ઇન્ડક્ટન્સની સાંકળમાંથી પસાર થાય છે. સર્કિટમાં એક સ્વીચ છે જે થોડા સમય પછી ખુલે છે અને પછી ફરીથી બંધ થાય છે. જો તમે સિમ્યુલેશન ચલાવો છો, તો તમે સતત સોલ્વર સાથે પરિણામો જોઈ શકો છો. (V1) તમે જોઈ શકો છો કે સ્વીચના ઉદઘાટન અને બંધ સાથે સંકળાયેલા ઓસિલેશન ચોક્કસ રીતે પ્રદર્શિત થાય છે.

હવે આપણે અલગ મોડ પર સ્વિચ કરીએ. PowerGui બ્લોક પર ડબલ-ક્લિક કરો અને સોલ્વર ટેબમાં અલગ સોલ્વર પસંદ કરો. તમે જોઈ શકો છો કે અલગ સોલ્વર હવે પસંદ થયેલ છે. ચાલો સિમ્યુલેશન શરૂ કરીએ. તમે જોશો કે પરિણામો હવે લગભગ સમાન છે, પરંતુ ચોકસાઈ પસંદ કરેલ નમૂના દર પર આધારિત છે.

હવે હું જટિલ સિમ્યુલેશન મોડ પસંદ કરી શકું છું, ફ્રીક્વન્સી સેટ કરી શકું છું - કારણ કે સોલ્યુશન ફક્ત ચોક્કસ આવર્તન પર જ મેળવવામાં આવે છે - અને ફરીથી સિમ્યુલેશન ચલાવી શકું છું. તમે જોશો કે માત્ર સિગ્નલ કંપનવિસ્તાર પ્રદર્શિત થાય છે. આ બ્લોક પર ક્લિક કરીને, હું MATLAB સ્ક્રિપ્ટ ચલાવી શકું છું જે મોડેલને ક્રમિક રીતે ત્રણેય સિમ્યુલેશન મોડમાં ચલાવશે અને પરિણામી પ્લોટને એકબીજાની ઉપર બનાવશે. જો આપણે વર્તમાન અને વોલ્ટેજને નજીકથી જોઈએ, તો આપણે જોઈશું કે અલગ પરિણામો સતત પરિણામોની નજીક છે, પરંતુ સંપૂર્ણ રીતે એકરૂપ છે. જો તમે વર્તમાનને જોશો, તો તમે જોઈ શકો છો કે ત્યાં એક શિખર છે જે સિમ્યુલેશનના અલગ મોડમાં નોંધવામાં આવ્યું ન હતું. અને આપણે જોઈએ છીએ કે જટિલ મોડ તમને માત્ર કંપનવિસ્તાર જોવા માટે પરવાનગી આપે છે. જો આપણે સોલ્વર સ્ટેપ પર નજર કરીએ, તો આપણે જોઈ શકીએ છીએ કે જટિલ સોલ્વરને માત્ર 56 પગલાંની જરૂર છે, જ્યારે અન્ય સોલ્વર્સને સિમ્યુલેશન પૂર્ણ કરવા માટે ઘણા વધુ પગલાંની જરૂર છે. આનાથી જટિલ સિમ્યુલેશન મોડને અન્ય મોડ્સ કરતાં વધુ ઝડપથી ચલાવવાની મંજૂરી મળી.

યોગ્ય સિમ્યુલેશન મોડ પસંદ કરવા ઉપરાંત, અમને યોગ્ય સ્તરની વિગતવાળા મોડલ્સની જરૂર છે. વિદ્યુત નેટવર્કમાં ઘટકોની પાવર આવશ્યકતાઓને સ્પષ્ટ કરવા માટે, અમે સામાન્ય એપ્લિકેશનના અમૂર્ત મોડલ્સનો ઉપયોગ કરીશું. ડાયનેમિક લોડ બ્લોક અમને સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિનો ઉલ્લેખ કરવાની મંજૂરી આપે છે કે જે ઘટક નેટવર્કમાં વાપરે છે અથવા જનરેટ કરે છે.

અમે આવશ્યકતાઓના પ્રારંભિક સેટના આધારે પ્રતિક્રિયાશીલ અને સક્રિય શક્તિ માટે પ્રારંભિક અમૂર્ત મોડેલને વ્યાખ્યાયિત કરીશું. અમે સ્ત્રોત તરીકે Ideal source block નો ઉપયોગ કરીશું. આ તમને નેટવર્ક પર વોલ્ટેજ સેટ કરવાની મંજૂરી આપશે, અને તમે જનરેટરના પરિમાણોને નિર્ધારિત કરવા માટે આનો ઉપયોગ કરી શકો છો અને સમજી શકો છો કે તે કેટલી શક્તિ ઉત્પન્ન કરવી જોઈએ.

આગળ, તમે જોશો કે જનરેટર અને ટ્રાન્સમિશન લાઇન માટે પાવર જરૂરિયાતોને રિફાઇન કરવા માટે સિમ્યુલેશનનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો.

અમારી પાસે આવશ્યકતાઓનો પ્રારંભિક સમૂહ છે જેમાં નેટવર્કમાંના ઘટકો માટે પાવર રેટિંગ અને પાવર ફેક્ટરનો સમાવેશ થાય છે. અમારી પાસે ઘણી પરિસ્થિતિઓ છે જેમાં આ નેટવર્ક કામ કરી શકે છે. અમે શરતોની વિશાળ શ્રેણી હેઠળ પરીક્ષણ કરીને આ પ્રારંભિક જરૂરિયાતોને સુધારવા માંગીએ છીએ. અમે અમૂર્ત લોડ્સ અને સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરવા માટે મોડેલને ટ્યુન કરીને અને ઓપરેટિંગ શરતોની વિશાળ શ્રેણી હેઠળ આવશ્યકતાઓનું પરીક્ષણ કરીને આ કરીશું.

અમે એબ્સ્ટ્રેક્ટ લોડ અને જનરેટર મૉડલનો ઉપયોગ કરવા માટે મૉડલને ગોઠવીશું, અને ઑપરેટિંગ શરતોની વિશાળ શ્રેણીમાં જનરેટ અને વપરાશ થયેલ પાવર જોઈશું.

હવે આપણે આગળ વધીશું વિગતવાર ડિઝાઇન. અમે ડિઝાઈનની વિગતો માટે શુદ્ધ આવશ્યકતાઓનો ઉપયોગ કરીશું, અને એકીકરણ સમસ્યાઓ શોધવા માટે અમે આ વિગતવાર ઘટકોને સિસ્ટમ મોડેલ સાથે જોડીશું.

આજે, વિમાનમાં વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે ઘણા વિકલ્પો ઉપલબ્ધ છે. સામાન્ય રીતે જનરેટર ગેસ ટર્બાઇન સાથે સંચાર દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે. ટર્બાઇન ચલ આવર્તન પર ફરે છે. જો નેટવર્કની નિશ્ચિત આવર્તન હોવી આવશ્યક છે, તો પછી વેરિયેબલ ટર્બાઇન શાફ્ટ સ્પીડથી નેટવર્કમાં સતત આવર્તનમાં રૂપાંતર જરૂરી છે. આ જનરેટરના અપસ્ટ્રીમ ઇન્ટિગ્રેટેડ કોન્સ્ટન્ટ સ્પીડ ડ્રાઇવનો ઉપયોગ કરીને અથવા વેરિયેબલ ફ્રીક્વન્સી AC ને કોન્સ્ટન્ટ ફ્રીક્વન્સી AC માં કન્વર્ટ કરવા માટે પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે. ફ્લોટિંગ ફ્રીક્વન્સી ધરાવતી સિસ્ટમ્સ પણ છે, જ્યાં નેટવર્કમાં આવર્તન બદલાઈ શકે છે અને નેટવર્કમાં લોડ પર ઊર્જા રૂપાંતરણ થાય છે.

આ દરેક વિકલ્પોને ઉર્જાને કન્વર્ટ કરવા માટે જનરેટર અને પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સની જરૂર છે.

અમારી પાસે ગેસ ટર્બાઇન છે જે ચલ ગતિએ ફરે છે. આ ટર્બાઇનનો ઉપયોગ જનરેટર શાફ્ટને ફેરવવા માટે થાય છે, જે ચલ આવર્તનનો વૈકલ્પિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. આ ચલ આવર્તનને નિશ્ચિત આવર્તનમાં કન્વર્ટ કરવા માટે વિવિધ પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ વિકલ્પોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. અમે આ વિવિધ વિકલ્પોનું મૂલ્યાંકન કરવા માંગીએ છીએ. આ SPS નો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે.

અમારી સિસ્ટમ માટે કયો વિકલ્પ શ્રેષ્ઠ છે તેનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે અમે આ દરેક સિસ્ટમનું મોડેલ બનાવી શકીએ છીએ અને વિવિધ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ સિમ્યુલેશન ચલાવી શકીએ છીએ. ચાલો મોડેલ પર સ્વિચ કરીએ અને જોઈએ કે આ કેવી રીતે થાય છે.

અમે જે મોડેલ સાથે કામ કરી રહ્યા છીએ તે અહીં છે. ગેસ ટર્બાઇન શાફ્ટમાંથી ચલ ગતિ જનરેટરમાં પ્રસારિત થાય છે. અને સાયક્લોકોન્વર્ટરનો ઉપયોગ નિશ્ચિત આવર્તનનો વૈકલ્પિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. જો તમે સિમ્યુલેશન ચલાવો છો, તો તમે જોશો કે મોડેલ કેવી રીતે વર્તે છે. ટોચનો ગ્રાફ ગેસ ટર્બાઇનની ચલ ગતિ દર્શાવે છે. તમે જોશો કે આવર્તન બદલાઈ રહી છે. બીજા ગ્રાફમાં આ પીળો સિગ્નલ જનરેટરના આઉટપુટ પરના તબક્કાઓમાંથી એકમાંથી વોલ્ટેજ છે. આ નિશ્ચિત આવર્તન વૈકલ્પિક પ્રવાહ પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સનો ઉપયોગ કરીને ચલ ગતિથી બનાવવામાં આવે છે.

ચાલો જોઈએ કે એસી લોડ્સનું વર્ણન કેવી રીતે કરવામાં આવે છે. અમારો લેમ્પ, હાઇડ્રોલિક પંપ અને એક્ચ્યુએટર સાથે જોડાયેલ છે. આ ઘટકો SPS ના બ્લોક્સનો ઉપયોગ કરીને મોડેલ કરવામાં આવે છે.

SPS માં આ દરેક બ્લોકમાં રૂપરેખાંકન સેટિંગ્સનો સમાવેશ થાય છે જે તમને વિવિધ ઘટક રૂપરેખાંકનો સમાવવા માટે અને તમારા મોડેલમાં વિગતોના સ્તરને સમાયોજિત કરવા માટે પરવાનગી આપે છે.

અમે દરેક ઘટકનું વિગતવાર સંસ્કરણ ચલાવવા માટે મોડેલોને ગોઠવ્યા છે. તેથી અમારી પાસે AC લોડ્સને મોડલ કરવા માટે ઘણી શક્તિ છે અને વિગતવાર ઘટકોને અલગ મોડમાં સિમ્યુલેટ કરીને અમે અમારા વિદ્યુત નેટવર્કમાં શું ચાલી રહ્યું છે તેની વધુ વિગતો જોઈ શકીએ છીએ.

મોડેલના વિગતવાર સંસ્કરણ સાથે અમે જે કાર્યો કરીશું તે પૈકીનું એક વિદ્યુત ઊર્જાની ગુણવત્તાનું વિશ્લેષણ છે.

જ્યારે સિસ્ટમમાં લોડ દાખલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે વોલ્ટેજ સ્ત્રોત પર વેવફોર્મ વિકૃતિનું કારણ બની શકે છે. આ એક આદર્શ સાઈનસાઈડ છે, અને જો લોડ સતત હોય તો આવા સંકેત જનરેટરના આઉટપુટ પર હશે. જો કે, જેમ જેમ ઘટકોને ચાલુ અને બંધ કરી શકાય છે તેની સંખ્યા વધે છે, આ વેવફોર્મ વિકૃત થઈ શકે છે અને આવા નાના ઓવરશૂટમાં પરિણમે છે.

વોલ્ટેજ સ્ત્રોત પર વેવફોર્મમાં આ સ્પાઇક્સ સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે. આ પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં સ્વિચિંગને કારણે જનરેટરને વધુ ગરમ કરવા તરફ દોરી શકે છે, આ મોટા તટસ્થ પ્રવાહો બનાવી શકે છે અને પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં બિનજરૂરી સ્વિચિંગનું કારણ બને છે કારણ કે તેઓ સિગ્નલમાં આ બાઉન્સની અપેક્ષા રાખતા નથી.

હાર્મોનિક ડિસ્ટોર્શન એસી ઇલેક્ટ્રિકલ પાવરની ગુણવત્તાનું માપ આપે છે. બદલાતી નેટવર્ક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ આ ગુણોત્તરને માપવું મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે કયો ઘટક ચાલુ અને બંધ છે તેના આધારે ગુણવત્તા બદલાશે. આ ગુણોત્તર MathWorks ટૂલ્સનો ઉપયોગ કરીને માપવામાં સરળ છે અને વિશાળ શ્રેણીની શરતો હેઠળ પરીક્ષણ માટે સ્વચાલિત થઈ શકે છે.

પર THD વિશે વધુ જાણો વિકિપીડિયા.

આગળ આપણે જોઈશું કે કેવી રીતે હાથ ધરવું સિમ્યુલેશનનો ઉપયોગ કરીને પાવર ગુણવત્તા વિશ્લેષણ.

અમારી પાસે એરક્રાફ્ટના વિદ્યુત નેટવર્કનું મોડેલ છે. નેટવર્કમાં વિવિધ લોડને લીધે, જનરેટર આઉટપુટ પર વોલ્ટેજ વેવફોર્મ વિકૃત છે. આ ખોરાકની ગુણવત્તામાં બગાડ તરફ દોરી જાય છે. ફ્લાઇટ સાઇકલ દરમિયાન વિવિધ સમયે આ લોડ્સ ડિસ્કનેક્ટ થાય છે અને ઑનલાઇન લાવવામાં આવે છે.

અમે વિવિધ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ આ નેટવર્કની પાવર ગુણવત્તાનું મૂલ્યાંકન કરવા માંગીએ છીએ. આ માટે અમે THD ની આપમેળે ગણતરી કરવા માટે SPS અને MATLAB નો ઉપયોગ કરીશું. અમે GUI નો ઉપયોગ કરીને અરસપરસ રીતે ગુણોત્તરની ગણતરી કરી શકીએ છીએ અથવા ઓટોમેશન માટે MATLAB સ્ક્રિપ્ટનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ.

ચાલો એક ઉદાહરણ સાથે તમને આ બતાવવા માટે મોડેલ પર પાછા જઈએ. અમારા એરક્રાફ્ટ ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક મોડેલમાં જનરેટર, એસી બસ, એસી લોડ્સ અને ટ્રાન્સફોર્મર-રેક્ટિફાયર અને ડીસી લોડ્સનો સમાવેશ થાય છે. અમે વિવિધ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ નેટવર્કમાં વિવિધ બિંદુઓ પર પાવર ગુણવત્તા માપવા માંગીએ છીએ. શરૂ કરવા માટે, હું તમને બતાવીશ કે જનરેટર માટે આ કેવી રીતે ઇન્ટરેક્ટિવ રીતે કરવું. પછી હું તમને MATLAB નો ઉપયોગ કરીને આ પ્રક્રિયાને કેવી રીતે સ્વચાલિત કરવી તે બતાવીશ. અમે પ્રથમ THD ની ગણતરી કરવા માટે જરૂરી ડેટા એકત્રિત કરવા માટે એક સિમ્યુલેશન ચલાવીશું.

આ ગ્રાફ (Gen1_Vab) જનરેટરના તબક્કાઓ વચ્ચેનો વોલ્ટેજ દર્શાવે છે. જેમ તમે જોઈ શકો છો, આ એક સંપૂર્ણ સાઈન વેવ નથી. આનો અર્થ એ છે કે નેટવર્કની પાવર ગુણવત્તા નેટવર્ક પરના ઘટકો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. એકવાર સિમ્યુલેશન પૂર્ણ થઈ જાય, અમે THD ની ગણતરી કરવા માટે ફાસ્ટ ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મનો ઉપયોગ કરીશું. અમે પાવરગુઇ બ્લોક ખોલીશું અને FFT વિશ્લેષણ ટૂલ ખોલીશું. તમે જોઈ શકો છો કે સિમ્યુલેશન દરમિયાન મેં રેકોર્ડ કરેલા ડેટા સાથે ટૂલ આપમેળે લોડ થાય છે. અમે FFT વિંડો પસંદ કરીશું, આવર્તન અને શ્રેણીનો ઉલ્લેખ કરીશું અને પરિણામો પ્રદર્શિત કરીશું. તમે જોઈ શકો છો કે હાર્મોનિક વિકૃતિ પરિબળ 2.8% છે. અહીં તમે વિવિધ હાર્મોનિક્સનું યોગદાન જોઈ શકો છો. તમે જોયું કે તમે કેવી રીતે હાર્મોનિક વિકૃતિ ગુણાંકની અરસપરસ ગણતરી કરી શકો છો. પરંતુ અમે વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં અને નેટવર્કમાં વિવિધ બિંદુઓ પર ગુણાંકની ગણતરી કરવા માટે આ પ્રક્રિયાને સ્વચાલિત કરવા માંગીએ છીએ.

હવે અમે ડીસી લોડ્સના મોડેલિંગ માટે ઉપલબ્ધ વિકલ્પો જોઈશું.

અમે શુદ્ધ વિદ્યુત લોડ્સ તેમજ મલ્ટિડિસિપ્લિનરી લોડ્સનું મોડેલ બનાવી શકીએ છીએ જેમાં વિવિધ એન્જિનિયરિંગ ક્ષેત્રોના તત્વો હોય છે, જેમ કે ઇલેક્ટ્રિકલ અને થર્મલ ઇફેક્ટ્સ, ઇલેક્ટ્રિકલ, મિકેનિકલ અને હાઇડ્રોલિક.

અમારા DC સર્કિટમાં ટ્રાન્સફોર્મર-રેક્ટિફાયર, લેમ્પ, હીટર, ફ્યુઅલ પંપ અને બેટરીનો સમાવેશ થાય છે. વિગતવાર મોડલ અન્ય ક્ષેત્રોની અસરોને ધ્યાનમાં લઈ શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, હીટર મોડલ તાપમાનમાં ફેરફાર સાથે વિદ્યુત ભાગના વર્તનમાં થતા ફેરફારોને ધ્યાનમાં લે છે. બળતણ પંપ ઘટકની વર્તણૂક પર તેમની અસર જોવા માટે અન્ય ક્ષેત્રોની અસરોને પણ ધ્યાનમાં લે છે. તે કેવું દેખાય છે તે બતાવવા માટે હું મોડેલ પર પાછા જઈશ.

આ તે મોડેલ છે જેની સાથે અમે કામ કરીએ છીએ. જેમ તમે જોઈ શકો છો, હવે ટ્રાન્સફોર્મર-રેક્ટિફાયર અને ડીસી નેટવર્ક સંપૂર્ણપણે વિદ્યુત છે, એટલે કે. માત્ર વિદ્યુત ક્ષેત્રની અસરોને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. તેઓએ આ નેટવર્કમાં ઘટકોના વિદ્યુત મોડલ્સને સરળ બનાવ્યા છે. અમે આ સિસ્ટમનો એક પ્રકાર પસંદ કરી શકીએ છીએ (TRU DC લોડ્સ -> મલ્ટિડોમેન) જે અન્ય એન્જિનિયરિંગ ક્ષેત્રોની અસરોને ધ્યાનમાં લે છે. તમે જોશો કે નેટવર્કમાં અમારી પાસે સમાન ઘટકો છે, પરંતુ વિદ્યુત મોડેલોની સંખ્યાને બદલે, અમે અન્ય અસરો ઉમેરી - ઉદાહરણ તરીકે, હિટર માટે, તાપમાન ભૌતિક નેટવર્ક કે જે વર્તન પર તાપમાનના પ્રભાવને ધ્યાનમાં લે છે. પંપમાં આપણે હવે સિસ્ટમમાં પંપ અને અન્ય લોડની હાઇડ્રોલિક અસરોને ધ્યાનમાં લઈએ છીએ.

તમે મોડેલમાં જુઓ છો તે ઘટકો સિમસ્કેપ લાઇબ્રેરી બ્લોક્સમાંથી એસેમ્બલ કરવામાં આવ્યા છે. વિદ્યુત, હાઇડ્રોલિક, ચુંબકીય અને અન્ય શાખાઓ માટે એકાઉન્ટિંગ માટે બ્લોક્સ છે. આ બ્લોક્સનો ઉપયોગ કરીને, તમે મોડેલ્સ બનાવી શકો છો જેને અમે બહુ-શિસ્ત તરીકે ઓળખીએ છીએ, એટલે કે. વિવિધ ભૌતિક અને ઇજનેરી શાખાઓની અસરોને ધ્યાનમાં લેતા.

અન્ય ક્ષેત્રોની અસરોને વિદ્યુત નેટવર્ક મોડેલમાં એકીકૃત કરી શકાય છે.

સિમસ્કેપ બ્લોક લાઇબ્રેરીમાં હાઇડ્રોલિક્સ અથવા તાપમાન જેવા અન્ય ડોમેન્સમાંથી ઇફેક્ટ્સનું અનુકરણ કરવા માટેના બ્લોક્સનો સમાવેશ થાય છે. આ ઘટકોનો ઉપયોગ કરીને, તમે વધુ વાસ્તવિક નેટવર્ક લોડ બનાવી શકો છો અને પછી આ ઘટકો કઈ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ કાર્ય કરી શકે છે તે વધુ ચોક્કસ રીતે વ્યાખ્યાયિત કરી શકો છો.

આ ઘટકોને સંયોજિત કરીને, તમે વધુ જટિલ ઘટકો બનાવી શકો છો, તેમજ સિમસ્કેપ ભાષાનો ઉપયોગ કરીને નવી કસ્ટમ શિસ્ત અથવા વિસ્તારો બનાવી શકો છો.

વિશેષ સિમસ્કેપ એક્સ્ટેન્શન્સમાં વધુ અદ્યતન ઘટકો અને પેરામીટરાઇઝેશન સેટિંગ્સ ઉપલબ્ધ છે. આ પુસ્તકાલયોમાં વધુ જટિલ અને વિગતવાર ઘટકો ઉપલબ્ધ છે, જેમ કે કાર્યક્ષમતાના નુકસાન અને તાપમાનની અસરોને ધ્યાનમાં લેતા. તમે SimMechanics નો ઉપયોગ કરીને XNUMXD અને મલ્ટીબોડી સિસ્ટમ્સનું મોડેલ પણ બનાવી શકો છો.

હવે અમે વિગતવાર ડિઝાઇન પૂર્ણ કરી લીધી છે, અમે અમૂર્ત મોડેલના પરિમાણોને સમાયોજિત કરવા માટે વિગતવાર સિમ્યુલેશનના પરિણામોનો ઉપયોગ કરીશું. આ અમને એક મોડલ આપશે જે ઝડપી ચાલે છે જ્યારે હજુ પણ પરિણામો ઉત્પન્ન કરે છે જે વિગતવાર સિમ્યુલેશનના પરિણામો સાથે મેળ ખાય છે.

અમે અમૂર્ત ઘટક મોડેલો સાથે વિકાસ પ્રક્રિયા શરૂ કરી. હવે જ્યારે અમારી પાસે વિગતવાર મોડેલો છે, અમે ખાતરી કરવા માંગીએ છીએ કે આ અમૂર્ત મોડેલો સમાન પરિણામો આપે છે.

લીલો રંગ અમને પ્રાપ્ત થયેલી પ્રારંભિક જરૂરિયાતો દર્શાવે છે. અમે અમૂર્ત મોડેલના પરિણામો ઈચ્છીએ છીએ, જે અહીં વાદળી રંગમાં બતાવેલ છે, લાલ રંગમાં બતાવેલ વિગતવાર મોડેલ સિમ્યુલેશનના પરિણામોની નજીક હોય.

આ કરવા માટે, અમે ઇનપુટ સિગ્નલનો ઉપયોગ કરીને અમૂર્ત મોડેલ માટે સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિઓને વ્યાખ્યાયિત કરીશું. સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ માટે અલગ મૂલ્યોનો ઉપયોગ કરવાને બદલે, અમે એક પેરામીટરાઇઝ્ડ મોડેલ બનાવીશું અને આ પરિમાણોને સમાયોજિત કરીશું જેથી અમૂર્ત મોડેલ સિમ્યુલેશનમાંથી સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વણાંકો વિગતવાર મોડેલ સાથે મેળ ખાય.

આગળ, અમે જોઈશું કે વિગતવાર મોડેલના પરિણામો સાથે મેળ કરવા માટે અમૂર્ત મોડેલને કેવી રીતે ટ્યુન કરી શકાય છે.

આ અમારું કાર્ય છે. અમારી પાસે વિદ્યુત નેટવર્કમાં ઘટકનું અમૂર્ત મોડેલ છે. જ્યારે આપણે તેના પર આવા નિયંત્રણ સંકેત લાગુ કરીએ છીએ, ત્યારે આઉટપુટ સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ માટે નીચેનું પરિણામ છે.

જ્યારે આપણે વિગતવાર મોડેલના ઇનપુટ પર સમાન સંકેત લાગુ કરીએ છીએ, ત્યારે આપણને આના જેવા પરિણામો મળે છે.

અમૂર્ત અને વિગતવાર મૉડલના સિમ્યુલેશન પરિણામો સુસંગત રહેવાની જરૂર છે જેથી કરીને અમે સિસ્ટમ મૉડલ પર ઝડપથી પુનરાવર્તન કરવા માટે અમૂર્ત મૉડલનો ઉપયોગ કરી શકીએ. આ કરવા માટે, પરિણામો મેળ ન આવે ત્યાં સુધી અમે અમૂર્ત મોડેલના પરિમાણોને આપમેળે સમાયોજિત કરીશું.

આ કરવા માટે, અમે SDO નો ઉપયોગ કરીશું, જે અમૂર્ત અને વિગતવાર મોડેલોના પરિણામો મેળ ન થાય ત્યાં સુધી આપમેળે પરિમાણો બદલી શકે છે.

આ સેટિંગ્સને ગોઠવવા માટે, અમે નીચેના પગલાંઓનું પાલન કરીશું.

• પ્રથમ, અમે વિગતવાર મોડેલના સિમ્યુલેશન આઉટપુટને આયાત કરીએ છીએ અને પરિમાણ અંદાજ માટે આ ડેટા પસંદ કરીએ છીએ.
• પછી અમે સ્પષ્ટ કરીશું કે કયા પરિમાણોને રૂપરેખાંકિત કરવાની જરૂર છે અને પરિમાણ શ્રેણી સેટ કરીશું.
• આગળ, અમે પરિમાણોનું મૂલ્યાંકન કરીશું, જ્યાં સુધી પરિણામો મેચ ન થાય ત્યાં સુધી SDO પરિમાણોને સમાયોજિત કરશે.
• છેલ્લે, અમે પેરામીટર અંદાજ પરિણામોને માન્ય કરવા માટે અન્ય ઇનપુટ ડેટાનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ.

તમે સમાંતર કમ્પ્યુટિંગનો ઉપયોગ કરીને સિમ્યુલેશનનું વિતરણ કરીને વિકાસ પ્રક્રિયાને નોંધપાત્ર રીતે ઝડપી બનાવી શકો છો.

તમે મલ્ટી-કોર પ્રોસેસરના વિવિધ કોરો પર અથવા કમ્પ્યુટ ક્લસ્ટરો પર અલગ સિમ્યુલેશન ચલાવી શકો છો. જો તમારી પાસે કોઈ કાર્ય હોય કે જેના માટે તમારે બહુવિધ સિમ્યુલેશન ચલાવવાની જરૂર હોય-ઉદાહરણ તરીકે, મોન્ટે કાર્લો વિશ્લેષણ, પેરામીટર ફિટિંગ, અથવા બહુવિધ ફ્લાઇટ સાયકલ ચલાવવું-તમે આ સિમ્યુલેશનને સ્થાનિક મલ્ટી-કોર મશીન અથવા કમ્પ્યુટર ક્લસ્ટર પર ચલાવીને વિતરિત કરી શકો છો.

ઘણા કિસ્સાઓમાં, સ્ક્રિપ્ટમાં ફોર લૂપને સમાંતર ફોર લૂપ, પરફોર સાથે બદલવા કરતાં આ વધુ મુશ્કેલ નહીં હોય. આનાથી સિમ્યુલેશન ચલાવવામાં નોંધપાત્ર ઝડપ થઈ શકે છે.

અમારી પાસે એરક્રાફ્ટના વિદ્યુત નેટવર્કનું મોડેલ છે. અમે આ નેટવર્કને ફ્લાઇટ સાઇકલ, વિક્ષેપો અને હવામાન સહિતની વિશાળ શ્રેણીની ઑપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ચકાસવા માંગીએ છીએ. અમે આ પરીક્ષણોને ઝડપી બનાવવા માટે PCT નો ઉપયોગ કરીશું, અમે ચલાવવા માગીએ છીએ તે દરેક પરીક્ષણ માટે મોડેલને ટ્યુન કરવા માટે MATLAB. પછી અમે મારા કમ્પ્યુટરના વિવિધ કોરોમાં સિમ્યુલેશનનું વિતરણ કરીશું. આપણે જોઈશું કે સમાંતર પરીક્ષણો ક્રમિક પરીક્ષણો કરતાં ઘણી ઝડપથી પૂર્ણ થાય છે.

અમારે અનુસરવાની જરૂર પડશે તે પગલાં અહીં છે.

• પ્રથમ, અમે parpool આદેશનો ઉપયોગ કરીને વર્કર પ્રક્રિયાઓ અથવા કહેવાતા MATLAB કામદારોનો પૂલ બનાવીશું.
• આગળ, અમે દરેક ટેસ્ટ માટે પેરામીટર સેટ જનરેટ કરીશું જે આપણે ચલાવવા માંગીએ છીએ.
• અમે સિમ્યુલેશનને પ્રથમ ક્રમિક રીતે ચલાવીશું, એક પછી એક.
• અને પછી આને સમાંતર ચાલી રહેલા સિમ્યુલેશન સાથે સરખાવો.

પરિણામો અનુસાર, સમાંતર મોડમાં કુલ પરીક્ષણ સમય અનુક્રમિક મોડ કરતાં લગભગ 4 ગણો ઓછો છે. અમે આલેખમાં જોયું કે પાવર વપરાશ સામાન્ય રીતે અપેક્ષિત સ્તરે છે. જ્યારે ગ્રાહકો ચાલુ અને બંધ કરે છે ત્યારે દૃશ્યમાન શિખરો વિવિધ નેટવર્ક સ્થિતિઓ સાથે સંબંધિત હોય છે.

સિમ્યુલેશન્સમાં ઘણા પરીક્ષણોનો સમાવેશ થાય છે જે અમે વિવિધ કમ્પ્યુટર કોરો પર સિમ્યુલેશનનું વિતરણ કરીને ઝડપથી ચલાવવામાં સક્ષમ હતા. આનાથી અમને ફ્લાઇટની સ્થિતિની ખરેખર વિશાળ શ્રેણીનું મૂલ્યાંકન કરવાની મંજૂરી મળી.

હવે જ્યારે અમે વિકાસ પ્રક્રિયાના આ ભાગને પૂર્ણ કરી લીધો છે, અમે જોઈશું કે અમે દરેક પગલા માટે દસ્તાવેજીકરણની રચનાને કેવી રીતે સ્વચાલિત કરી શકીએ છીએ, અમે કેવી રીતે આપમેળે પરીક્ષણો ચલાવી શકીએ છીએ અને પરિણામોનું દસ્તાવેજીકરણ કરી શકીએ છીએ.

સિસ્ટમ ડિઝાઇન હંમેશા પુનરાવર્તિત પ્રક્રિયા છે. અમે પ્રોજેક્ટમાં ફેરફાર કરીએ છીએ, ફેરફારનું પરીક્ષણ કરીએ છીએ, પરિણામોનું મૂલ્યાંકન કરીએ છીએ, પછી નવો ફેરફાર કરીએ છીએ. પરિણામોના દસ્તાવેજીકરણની પ્રક્રિયા અને ફેરફારો માટેના તર્કમાં ઘણો સમય લાગે છે. તમે SLRG નો ઉપયોગ કરીને આ પ્રક્રિયાને સ્વચાલિત કરી શકો છો.

SLRG નો ઉપયોગ કરીને, તમે પરીક્ષણોના અમલને સ્વચાલિત કરી શકો છો અને પછી તે પરીક્ષણોના પરિણામોને રિપોર્ટના રૂપમાં એકત્રિત કરી શકો છો. રિપોર્ટમાં પરીક્ષણ પરિણામોનું મૂલ્યાંકન, મોડલ અને ગ્રાફના સ્ક્રીનશૉટ્સ, C અને MATLAB કોડનો સમાવેશ થઈ શકે છે.

હું આ પ્રસ્તુતિના મુખ્ય મુદ્દાઓને યાદ કરીને સમાપ્ત કરીશ.

• અમે મોડેલની વફાદારી અને સિમ્યુલેશન સ્પીડ વચ્ચે સંતુલન શોધવા માટે મોડેલને ટ્યુન કરવાની ઘણી તકો જોઈ - જેમાં સિમ્યુલેશન મોડ્સ અને મોડેલ એબ્સ્ટ્રેક્શન લેવલનો સમાવેશ થાય છે.
• અમે ઓપ્ટિમાઇઝેશન અલ્ગોરિધમ્સ અને સમાંતર કમ્પ્યુટિંગનો ઉપયોગ કરીને સિમ્યુલેશનને કેવી રીતે ઝડપી બનાવી શકીએ તે અમે જોયું.
• છેલ્લે, અમે MATLAB માં સિમ્યુલેશન અને વિશ્લેષણ કાર્યોને સ્વચાલિત કરીને વિકાસ પ્રક્રિયાને કેવી રીતે ઝડપી બનાવી શકીએ તે જોયું.

સામગ્રીના લેખક - મિખાઇલ પેસેલનિક, એન્જિનિયર CITM પ્રદર્શક.

આ વેબિનારની લિંક https://exponenta.ru/events/razrabotka-ehlektroseti-samoleta-s-ispolzovaniem-mop

સોર્સ: www.habr.com