Dës Publikatioun bitt eng Transkriptioun vum Webinar . De Webinar gouf vum Mikhail Peselnik, Ingenieur gehaal .)
Haut léiere mir datt mir Modeller kënnen ofstëmmen fir den optimale Gläichgewiicht tëscht der Vertraulechkeet an der Genauegkeet vun de Simulatiounsresultater an der Geschwindegkeet vum Simulatiounsprozess z'erreechen. Dëst ass de Schlëssel fir d'Simulatioun effektiv ze benotzen an sécherzestellen datt den Detailniveau an Ärem Modell passend ass fir d'Aufgab déi Dir wëllt ausféieren.
Mir wäerten och léieren:
- Wéi kënnt Dir Simulatioune beschleunegen andeems Dir Optimisatiounsalgorithmen a parallele Rechen benotzt;
- Wéi verdeelt Simulatioune iwwer verschidde Computerkären, beschleunegt Aufgaben wéi Parameterschätzung a Parameterauswiel;
- Wéi d'Entwécklung ze beschleunegen andeems Dir Simulatiouns- an Analyseaufgaben automatiséiert mat MATLAB;
- Wéi benotzt Dir MATLAB Scripte fir harmonesch Analyse an dokumentéiert d'Resultater vun all Typ vun Test mat automatescher Berichtgeneratioun.
Mir fänken un mat engem Iwwerbléck vum Fliger elektrescht Netzwierkmodell. Mir diskutéieren wat eis Simulatiounsziler sinn a kucken op den Entwécklungsprozess dee benotzt gouf fir de Modell ze kreéieren.
Mir ginn dann duerch d'Etappe vun dësem Prozess, och den initialen Design - wou mir d'Ufuerderunge klären. Detailléiert Design - wou mir déi eenzel Komponente vum elektresche Netz kucken, a schliisslech wäerte mir d'Simulatiounsresultater vum detailléierte Design benotzen fir d'Parameter vum abstrakte Modell unzepassen. Schlussendlech wäerte mir kucken wéi Dir d'Resultater vun all dëse Schrëtt a Berichter dokumentéiere kënnt.
Hei ass eng schematesch Representatioun vum System dee mir entwéckelen. Dëst ass en halleft Fligermodell deen e Generator, en AC Bus, verschidden AC Lasten, eng Transformator-Griichter Eenheet, en DC Bus mat verschiddene Lasten, an eng Batterie enthält.
Schalter gi benotzt fir Komponenten un dat elektrescht Netzwierk ze verbannen. Wéi d'Komponente während dem Fluch ausschalten an ausschalten, kënnen d'elektresch Bedéngungen änneren. Mir wëllen dës Halschent vum elektresche Raster vum Fliger ënner dëse verännerleche Bedéngungen analyséieren.
E komplette Modell vun engem Fliger elektresche System muss aner Komponente enthalen. Mir hunn se net an dësem Hallefplangmodell abegraff well mir nëmmen d'Interaktiounen tëscht dëse Komponenten analyséiere wëllen. Dëst ass eng allgemeng Praxis am Fliger a Schëffsbau.
Simulatioun Ziler:
- Bestëmmt d'elektresch Ufuerderunge fir déi verschidde Komponenten wéi och d'Kraaftleitungen déi se verbannen.
- Analyséiere System Interaktiounen tëscht Komponenten aus verschiddenen Ingenieursdisziplinnen, dorënner elektresch, mechanesch, hydraulesch an thermesch Effekter.
- A op engem méi detailléierten Niveau, harmonesch Analyse ausféieren.
- Analyséiert d'Qualitéit vun der Energieversuergung ënner verännerleche Bedéngungen a kuckt op Spannungen a Stréimungen a verschiddene Netzwierkknoten.
Dëse Set vu Simulatiounsziler ass am Beschten zerwéiert andeems Dir Modeller vu variabelen Detailgraden benotzt. Mir wäerte gesinn datt wa mir duerch den Entwécklungsprozess bewegen, mir en abstrakt an en detailléierte Modell hunn.
Wa mir d'Simulatiounsresultater vun dëse verschiddene Modellvarianten kucken, gesi mir datt d'Resultater vum Systemniveaumodell an dem detailléierte Modell d'selwecht sinn.
Wa mir d'Simulatiounsresultater méi no kucken, gesi mir datt och trotz der Dynamik verursaacht duerch de Wiessel vu Kraaftapparater an der detailléierter Versioun vun eisem Modell, d'Gesamtsimulatiounsresultater déiselwecht sinn.
Dëst erlaabt eis séier Iteratiounen um Systemniveau auszeféieren, souwéi eng detailléiert Analyse vum elektresche System op granulärem Niveau. Esou kënne mir eis Ziler effektiv erreechen.
Loosst eis elo iwwer de Modell schwätzen, mat deem mir schaffen. Mir hunn e puer Méiglechkeeten fir all Komponent am elektresche Netzwierk erstallt. Mir wäerte wielen wéi eng Komponentvariant ze benotzen ofhängeg vum Problem dee mir léisen.
Wa mir d'Netzkraaftproduktiounsoptioune entdecken, kënne mir den integréierten Drive-Generator mat engem Cycloconvector-Typ Variabel Geschwindegkeetsgenerator oder engem DC gekoppelte Frequenzgenerator ersetzen. Mir kënnen abstrakt oder detailléiert Lastkomponenten an engem AC Circuit benotzen.
Ähnlech kënne mir fir en DC Netzwierk eng abstrakt, detailléiert oder multidisziplinär Optioun benotzen, déi den Afloss vun anere kierperlechen Disziplinnen wéi Mechanik, Hydraulik an Temperatureffekter berücksichtegt.
Méi Detailer iwwert de Modell.
Hei gesitt Dir de Generator, d'Verdeelungsnetz, an d'Komponenten am Netz. De Modell ass momentan opgestallt fir Simulatioun mat abstrakte Komponentmodeller. Den Aktuator gëtt einfach modelléiert andeems Dir déi aktiv a reaktiv Kraaft spezifizéiert déi de Komponent verbraucht.
Wa mir dëse Modell konfiguréieren fir detailléiert Komponentvarianten ze benotzen, ass den Aktuator schonn als elektresch Maschinn modelléiert. Mir hunn permanent Magnéit Synchron- Motor, converters an DC Bus a Kontroll System. Wa mir d'Transformator-Griichter Eenheet kucken, gesi mir datt et mat Transformatoren an Universalbrécke modelléiert gëtt, déi an der Kraaftelektronik benotzt ginn.
Mir kënnen och eng Systemoptioun auswielen (op TRU DC Loads -> Block Choices -> Multidomain) déi d'Effekter berücksichtegt, déi mat anere kierperleche Phänomener verbonne sinn (an der Brennstoffpompel). Fir d'Brennstoffpompel gesi mir datt mir eng hydraulesch Pompel hunn, hydraulesch Lasten. Fir den Heizung gesi mir d'Berécksiichtegung vun Temperatureffekter déi d'Behuele vun där Komponent beaflossen wéi d'Temperatur ännert. Eise Generator gëtt mat enger Synchronmaschinn modelléiert a mir hunn e Kontrollsystem fir d'Spannungsfeld fir dës Maschinn ze setzen.
Fluchzyklen gi mat enger MATLAB Variabel mam Numm Flight_Cycle_Num ausgewielt. An hei gesi mir Daten aus dem MATLAB Aarbechtsberäich, déi kontrolléiert wann verschidden elektresch Netzwierkkomponenten ausschalten an ausschalten. Dëse Komplott (Plot_FC) weist fir den éischte Fluchzyklus wann Komponenten op oder ausgeschalt ginn.
Wa mir de Modell op d'Tuned Versioun ofstëmmen, kënne mir dëst Skript benotzen (Test_APN_Model_SHORT) fir de Modell ze lafen an an dräi verschiddene Fluchzyklusen ze testen. Den éischte Fluchzyklus ass amgaang a mir testen de System ënner verschiddene Konditiounen. Mir konfiguréieren dann automatesch de Modell fir en zweete Fluchzyklus an en Drëttel ze lafen. Nom Ofschloss vun dësen Tester hu mir e Bericht deen d'Resultater vun dësen dräi Tester am Verglach zu fréiere Tester weist. Am Bericht kënnt Dir Screenshots vum Modell gesinn, Screenshots vu Grafike, déi d'Geschwindegkeet, d'Spannung an d'generéiert Kraaft um Generatoroutput weisen, Vergläichsgrafiken mat fréieren Tester, souwéi d'Resultater vun enger Analyse vun der Qualitéit vum elektresche Netzwierk.
En Austausch tëscht Modellfidelitéit a Simulatiounsgeschwindegkeet ze fannen ass de Schlëssel fir d'Simulatioun effektiv ze benotzen. Wéi Dir méi Detailer fir Äre Modell bäidréit, erhéicht d'Zäit déi néideg ass fir de Modell ze berechnen an ze simuléieren. Et ass wichteg de Modell fir de spezifesche Problem ze personaliséieren deen Dir léist.
Wa mir un Detailer wéi Kraaftqualitéit interesséiert sinn, addéiere mir Effekter wéi Kraaftelektronikschalter a realistesch Lasten. Wéi och ëmmer, wa mir un Themen interesséiert sinn wéi d'Generatioun oder d'Verbrauch vun Energie duerch verschidde Komponenten am elektresche Gitter, benotze mir komplex Simulatiounsmethod, abstrakt Lasten an duerchschnëttlech Spannungsmodeller.
Mat Mathworks Produkter kënnt Dir de richtege Detailniveau fir de Problem op der Hand wielen.
Fir effektiv ze designen, brauche mir souwuel abstrakt wéi och detailléiert Modeller vu Komponenten. Hei ass wéi dës Optiounen an eisen Entwécklungsprozess passen:
- Als éischt kläre mir d'Ufuerderunge mat enger abstrakter Versioun vum Modell.
- Mir benotzen dann déi raffinéiert Ufuerderunge fir de Komponent am Detail ze designen.
- Mir kënnen eng abstrakt an detailléiert Versioun vun engem Komponent an eisem Modell kombinéieren, wat d'Verifizéierung a Kombinatioun vun der Komponent mat mechanesche Systemer a Kontrollsystemer erlaabt.
- Schlussendlech kënne mir d'Simulatiounsresultater vum detailléierte Modell benotzen fir d'Parameteren vum abstrakte Modell ofzestëmmen. Dëst wäert eis e Modell ginn dee séier leeft a genee Resultater produzéiert.
Dir kënnt gesinn datt dës zwou Optiounen - System an detailléierte Modell - sech ergänzen. D'Aarbecht, déi mir mam abstrakte Modell maache fir Ufuerderungen ze klären, reduzéiert d'Zuel vun Iteratiounen, déi fir den detailléierte Design erfuerderlech sinn. Dëst beschleunegt eisen Entwécklungsprozess. D'Simulatiounsresultater vum detailléierte Modell ginn eis en abstrakte Modell dee séier leeft a genee Resultater produzéiert. Dëst erlaabt eis e Match tëscht dem Detailniveau vum Modell an der Aufgab ze erreechen déi d'Simulatioun ausféiert.
Vill Firmen ronderëm d'Welt benotzen MOS fir komplex Systemer z'entwéckelen. Airbus entwéckelt e Brennstoffmanagementsystem fir den A380 baséiert op MOP. Dëse System enthält méi wéi 20 Pompelen a méi wéi 40 Ventile. Dir kënnt Iech d'Zuel vu verschiddenen Ausfallszenarien virstellen, déi optriede kënnen. Mat Simulatioun kënne se all Weekend iwwer honnertdausend Tester lafen. Dëst gëtt hinnen Vertrauen datt, onofhängeg vum Ausfallszenario, hire Kontrollsystem et kann handhaben.
Elo wou mir en Iwwerbléck vun eisem Modell gesinn hunn, an eis Simulatiounsziler, gi mir duerch den Designprozess. Mir fänken un mat engem abstrakte Modell fir d'Systemfuerderunge ze klären. Dës raffinéiert Ufuerderunge ginn fir detailléiert Design benotzt.
Mir wäerte kucken wéi Ufuerderungsdokumenter an den Entwécklungsprozess integréieren. Mir hunn e grousst Ufuerderungsdokument dat all Ufuerderunge fir eise System skizzéiert. Et ass ganz schwéier d'Ufuerderunge mam Projet als Ganzt ze vergläichen an sécherzestellen datt de Projet dës Ufuerderunge entsprécht.
Mat SLVNV kënnt Dir direkt Ufuerderungsdokumenter an de Modell am Simulink verbannen. Dir kënnt Linken direkt vum Modell direkt un d'Ufuerderunge erstellen. Dëst mécht et méi einfach z'iwwerpréiwen datt e bestëmmten Deel vum Modell op eng spezifesch Ufuerderung bezitt a vice versa. Dës Kommunikatioun ass zwee-Wee. Also wa mir eng Fuerderung kucken, kënne mir séier op e Modell sprangen fir ze kucken wéi dës Fuerderung erfëllt ass.
Elo datt mir d'Ufuerderungsdokument an de Workflow integréiert hunn, wäerte mir d'Ufuerderunge fir den elektresche Netzwierk verfeineren. Speziell wäerte mir d'Betribs-, Peak- an Designbelaaschtungsfuerderunge fir Generatoren an Transmissiounslinnen kucken. Mir testen se iwwer eng breet Palette vu Gitterbedéngungen. Déi. während verschiddene Fluchzyklen, wann verschidde Lasten an an ausgeschalt ginn. Well mir nëmmen op Kraaft fokusséieren, vernoléissegen mir d'Schalten an der Kraaftelektronik. Dofir wäerte mir abstrakt Modeller a vereinfacht Simulatiounsmethoden benotzen. Dëst bedeit datt mir de Modell ofstëmmen fir Detailer ze ignoréieren déi mir net brauchen. Dëst wäert d'Simulatioun méi séier maachen an et erlaabt eis Konditioune während laange Fluchzyklen ze testen.
Mir hunn eng Ofwiesselungsstroumquell déi duerch eng Kette vu Widderstänn, Kapazitéiten an Induktanzen passéiert. Et gëtt e Schalter am Circuit deen no enger Zäit opmaacht an dann erëm zou. Wann Dir d'Simulatioun leeft, kënnt Dir d'Resultater mam kontinuéierleche Solver gesinn. (V1) Dir kënnt gesinn datt d'Schwéngunge mat der Ouverture an der Zoumaache vum Schalter präzis ugewise ginn.
Loosst eis elo op diskret Modus wiesselen. Duebelklick op de PowerGui Block a wielt den diskreten Solver an der Solver Tab. Dir kënnt gesinn datt den diskrete Solver elo ausgewielt gëtt. Loosst d'Simulatioun ufänken. Dir wäert gesinn datt d'Resultater elo bal d'selwecht sinn, awer d'Genauegkeet hänkt vun der gewielter Probequote of.
Elo kann ech de komplexe Simulatiounsmodus auswielen, d'Frequenz setzen - well d'Léisung nëmme bei enger bestëmmter Frequenz kritt gëtt - an d'Simulatioun erëm ausféieren. Dir wäert gesinn datt nëmmen d'Signalamplituden ugewise ginn. Andeems Dir op dëse Block klickt, kann ech e MATLAB Skript ausféieren, deen de Modell sequenziell an allen dräi Simulatiounsmodi ausféiert an déi resultéierend Diagrammen openeen openeen plangen. Wa mir de Stroum a Spannung méi no kucken, wäerte mir gesinn datt déi diskret Resultater no bei de kontinuéierleche sinn, awer komplett zesummekommen. Wann Dir de Stroum kuckt, kënnt Dir gesinn datt et e Peak gëtt deen net am diskrete Modus vun der Simulatioun notéiert gouf. A mir gesinn datt de komplexe Modus erlaabt Iech nëmmen d'Amplitude ze gesinn. Wann Dir de Solverschrëtt kuckt, kënnt Dir gesinn datt de komplexe Solver nëmmen 56 Schrëtt erfuerdert, während déi aner Léisunge vill méi Schrëtt erfuerderen fir d'Simulatioun ofzeschléissen. Dëst erlaabt de komplexe Simulatiounsmodus vill méi séier ze lafen wéi aner Modi.
Zousätzlech fir e passende Simulatiounsmodus ze wielen, brauche mir Modeller mat engem passenden Detailniveau. Fir d'Kraaftfuerderunge vu Komponenten an engem elektresche Netzwierk ze klären, benotze mir abstrakte Modeller vun allgemenger Applikatioun. Den Dynamic Load Block erlaabt eis déi aktiv a reaktiv Kraaft ze spezifizéieren déi e Komponent am Netz verbraucht oder generéiert.
Mir wäerten en initialen abstrakte Modell fir reaktiv an aktiv Kraaft definéieren baséiert op engem initialen Set vun Ufuerderungen. Mir wäerten den Ideal Quellblock als Quell benotzen. Dëst erlaabt Iech d'Spannung am Netz ze setzen, an Dir kënnt dat benotze fir d'Parameteren vum Generator ze bestëmmen, a verstoen wéi vill Kraaft et soll produzéieren.
Als nächst gesitt Dir wéi Dir Simulatioun benotzt fir d'Muechtfuerderunge fir e Generator an Transmissiounslinnen ze verfeineren.
Mir hunn en initialen Set vun Ufuerderungen, déi d'Kraaft Bewäertung a Kraaftfaktor fir d'Komponenten am Netz enthalen. Mir hunn och eng Rei vu Konditiounen, an deenen dëst Netz funktionnéiert. Mir wëllen dës initial Ufuerderunge verfeineren andeems se ënner enger breet Palette vu Konditioune testen. Mir wäerten dat maachen andeems Dir de Modell ofstëmmt fir abstrakt Lasten a Quellen ze benotzen an d'Ufuerderungen ënner enger breet Palette vun Operatiounsbedéngungen ze testen.
Mir wäerten de Modell konfiguréieren fir abstrakt Laascht- an Generatormodeller ze benotzen, a gesinn d'Kraaft generéiert a verbraucht iwwer eng breet Palette vun Operatiounsbedéngungen.
Elo gi mer weider op detailléiert Design. Mir benotzen déi raffinéiert Ufuerderunge fir den Design ze detailléiert, a mir kombinéieren dës detailléiert Komponente mam Systemmodell fir Integratiounsproblemer z'entdecken.
Haut ginn et verschidden Optiounen fir Stroum an engem Fliger ze generéieren. Typesch gëtt de Generator duerch Kommunikatioun mat enger Gasturbine gedriwwen. D'Turbine rotéiert mat enger variabeler Frequenz. Wann d'Netz eng fix Frequenz muss hunn, da gëtt eng Konversioun vu variabelen Turbinewellgeschwindegkeet op eng konstant Frequenz am Netz erfuerderlech. Dëst kann gemaach ginn andeems en integréierte konstante Geschwindegkeetsfuerer upstream vum Generator benotzt, oder andeems Dir Kraaftelektronik benotzt fir variabel Frequenz AC zu konstante Frequenz AC ëmzewandelen. Et ginn och Systemer mat schwiewend Frequenz, wou d'Frequenz am Netz kann änneren an d'Energiekonversioun geschitt bei de Lasten am Netz.
Jiddereng vun dësen Optiounen erfuerdert e Generator a Kraaftelektronik fir d'Energie ëmzewandelen.
Mir hunn eng Gasturbine déi mat variabelen Geschwindegkeet rotéiert. Dës Turbine gëtt benotzt fir den Generatorschacht ze rotéieren, deen Alternéierstroum vu variabelen Frequenz produzéiert. Verschidde Kraaftelektronikoptioune kënne benotzt ginn fir dës variabel Frequenz op eng fix Frequenz ze konvertéieren. Mir wëllen dës verschidden Optiounen evaluéieren. Dëst kann mat SPS gemaach ginn.
Mir kënnen all eenzel vun dëse Systemer modelléieren an Simulatioune ënner verschiddene Konditiounen ausféieren fir ze evaluéieren wéi eng Optioun am Beschten fir eise System ass. Loosst eis op de Modell wiesselen a kucken wéi dëst gemaach gëtt.
Hei ass de Modell mat deem mir schaffen. Déi variabel Geschwindegkeet vum Gasturbinewelle gëtt un de Generator iwwerdroen. An de Cycloconverter gëtt benotzt fir ofwiesselnd Stroum vu fixer Frequenz ze produzéieren. Wann Dir d'Simulatioun leeft, gesitt Dir wéi de Modell sech behält. Déi iewescht Grafik weist déi variabel Geschwindegkeet vun enger Gasturbine. Dir gesitt datt d'Frequenz ännert. Dëst giel Signal an der zweeter Grafik ass d'Spannung vun enger vun de Phasen um Generatorausgang. Dëse fixe Frequenz ofwiesselnd Stroum gëtt aus variabelen Geschwindegkeet erstallt mat Kraaftelektronik.
Loosst eis kucken wéi AC Lasten beschriwwe ginn. Eis ass mat enger Luucht verbonnen, eng hydraulesch Pompel an engem actuator. Dës Komponente gi mat Block aus SPS modelléiert.
All eenzel vun dëse Blocken am SPS enthält Konfiguratiounsastellungen fir Iech z'erméiglechen verschidde Komponentkonfiguratiounen z'empfänken an den Detailniveau an Ärem Modell unzepassen.
Mir hunn d'Modeller konfiguréiert fir eng detailléiert Versioun vun all Komponent ze lafen. Also hu mir vill Kraaft fir AC Lasten ze modelléieren an andeems mir detailléiert Komponenten am diskrete Modus simuléieren kënne mir vill méi Detailer gesinn wat an eisem elektresche Netzwierk lass ass.
Eng vun den Aufgaben déi mir mat der detailléierter Versioun vum Modell ausféieren ass d'Analyse vun der Qualitéit vun der elektrescher Energie.
Wann eng Laascht an de System agefouert gëtt, kann et Welleformverzerrung bei der Spannungsquell verursaachen. Dëst ass en idealen Sinusoid, an esou e Signal wäert um Output vum Generator sinn wann d'Laascht konstant sinn. Wéi och ëmmer, wéi d'Zuel vun de Komponenten, déi an an ausgeschalt kënne ginn, eropgeet, kann dës Welleform verzerrt ginn an zu sou klengen Iwwerschëss resultéieren.
Dës Spikes an der Welleform an der Spannungsquell kënne Problemer verursaachen. Dëst kann zu Iwwerhëtzung vum Generator féieren duerch Schalten an der Kraaftelektronik, dëst kann grouss neutral Stréim erstellen, an och onnéideg Schalten an der Kraaftelektronik verursaachen, well si erwaarden net dëse Boun am Signal.
Harmonesch Verzerrung bitt eng Moossnam vun der Qualitéit vun der AC elektrescher Kraaft. Et ass wichteg dëst Verhältnis ënner verännerende Netzwierkbedéngungen ze moossen, well d'Qualitéit variéiert jee no wéi engem Komponent un an ausgeschalt ass. Dëse Verhältnis ass einfach ze moossen mat MathWorks Tools a kann automatiséiert ginn fir ënner enger breet Palette vu Konditiounen ze testen.
Léiere méi iwwer THD op .
Als nächst wäerte mir kucken wéi et auszeféieren Energiequalitéit Analyse mat Simulatioun.
Mir hunn e Modell vun engem elektreschen Netzwierk vun engem Fliger. Wéinst verschiddene Lasten am Netz ass d'Spannungswelleform um Generatorausgang verzerrt. Dëst féiert zu enger Verschlechterung vun der Qualitéit vum Iessen. Dës Laste ginn ofgeschalt an online a verschiddenen Zäiten am Fluchzyklus bruecht.
Mir wëllen d'Kraaftqualitéit vun dësem Netzwierk ënner verschiddene Konditiounen evaluéieren. Fir dëst benotze mir SPS a MATLAB fir automatesch den THD ze berechnen. Mir kënnen de Verhältnis interaktiv mat engem GUI berechnen oder e MATLAB Skript fir Automatisatioun benotzen.
Komme mer zréck op de Modell fir Iech dëst mat engem Beispill ze weisen. Eise Fliger elektrescht Netzwierkmodell besteet aus engem Generator, engem AC Bus, AC Lasten, an engem Transformator-Griichter an DC Lasten. Mir wëllen d'Kraaftqualitéit op verschiddene Punkten am Netz ënner verschiddene Konditiounen moossen. Fir unzefänken, weisen ech Iech wéi Dir dëst interaktiv just fir den Generator mécht. Da weisen ech Iech wéi Dir dëse Prozess mat MATLAB automatiséiert. Mir wäerte fir d'éischt eng Simulatioun ausféieren fir d'Donnéeën ze sammelen déi néideg sinn fir den THD ze berechnen.
Dës Grafik (Gen1_Vab) weist d'Spannung tëscht de Generatorphasen. Wéi Dir kënnt gesinn, ass dëst keng perfekt Sinuswelle. Dëst bedeit datt d'Kraaftqualitéit vum Netz vun de Komponenten am Netz beaflosst gëtt. Wann d'Simulatioun fäerdeg ass, benotze mir de Fast Fourier Transform fir den THD ze berechnen. Mir wäerten de Powergui Block opmaachen an de FFT Analyseinstrument opmaachen. Dir kënnt gesinn datt den Tool automatesch mat den Donnéeën gelueden ass, déi ech während der Simulatioun opgeholl hunn. Mir wielt d'FFT Fënster, spezifizéieren d'Frequenz an d'Band, an weisen d'Resultater. Dir kënnt gesinn datt den harmonesche Verzerrungsfaktor 2.8% ass. Hei kënnt Dir de Bäitrag vun de verschiddenen Harmonie gesinn. Dir hutt gesinn wéi Dir harmonesch Verzerrungskoeffizient interaktiv berechent. Mä mir wëllen dëse Prozess automatiséieren fir de Koeffizient ënner verschiddene Konditiounen an op verschiddene Punkten am Netz ze berechnen.
Mir kucken elo d'Optioune verfügbar fir DC Lasten ze modelleren.
Mir kënne reng elektresch Lasten modelléieren, souwéi multidisziplinär Lasten déi Elementer aus verschiddenen Ingenieursberäicher enthalen, wéi elektresch an thermesch Effekter, elektresch, mechanesch an hydraulesch.
Eis DC Circuit enthält en Transformator-Griichter, Luuchten, Heizung, Brennstoffpompel a Batterie. Detailléiert Modeller kënnen d'Effekter vun anere Beräicher berücksichtegen, zum Beispill, e Heizungsmodell berücksichtegt Ännerungen am Verhalen vum elektresche Deel wéi d'Temperaturännerungen. D'Brennstoffpompel berücksichtegt Effekter aus anere Beräicher fir och hiren Impakt op d'Behuele vun der Komponent ze gesinn. Ech ginn zréck op de Modell fir Iech ze weisen wéi en ausgesäit.
Dëst ass de Modell mat deem mir schaffen. Wéi Dir gesitt, sinn elo den Transformator-Griichter an den DC Netz reng elektresch, d.h. nëmmen Effekter vum elektresche Domain ginn berücksichtegt. Si hunn elektresch Modeller vun de Komponenten an dësem Netz vereinfacht. Mir kënnen eng Variant vun dësem System wielen (TRU DC Loads -> Multidomain) déi Effekter vun aneren Ingenieursberäicher berücksichtegt. Dir gesitt datt mir am Netz déiselwecht Komponenten hunn, awer amplaz vun der Unzuel vun elektresche Modeller hu mir aner Effekter bäigefüügt - zum Beispill fir den Hiter, en Temperaturphysikalescht Netzwierk dat den Afloss vun der Temperatur op Verhalen berücksichtegt. An der Pompel huelen mir elo d'hydraulesch Effekter vun de Pompelen an aner Lasten am System.
D'Komponenten déi Dir am Modell gesitt, ginn aus Simscape Bibliothéiksblocken zesummegesat. Et gi Blocken fir d'elektresch, hydraulesch, magnetesch an aner Disziplinnen ze berechnen. Mat dëse Blöcke kënnt Dir Modeller erstellen, déi mir multidisziplinär nennen, d.h. berécksiichtegt Effekter vu verschiddene kierperlechen an Ingenieursdisziplinnen.
Effekter aus anere Beräicher kënnen an den elektresche Netzwierkmodell integréiert ginn.
D'Simscape Blockbibliothéik enthält Blocks fir Effekter vun aneren Domainen ze simuléieren, wéi Hydraulik oder Temperatur. Andeems Dir dës Komponenten benotzt, kënnt Dir méi realistesch Netzwierkbelaaschtungen erstellen an dann d'Konditioune méi präzis definéieren ënner deenen dës Komponenten funktionéiere kënnen.
Andeems Dir dës Elementer kombinéiert, kënnt Dir méi komplex Komponenten erstellen, souwéi nei personaliséiert Disziplinnen oder Gebidder erstellen mat der Simscape Sprooch.
Méi fortgeschratt Komponenten a Parameteriséierungsastellunge sinn a spezialiséiert Simscape Extensiounen verfügbar. Méi komplex an detailléiert Komponente sinn an dëse Bibliothéiken verfügbar, andeems d'Effekter wéi Effizienzverloschter an Temperatureffekter berücksichtegt ginn. Dir kënnt och 3D a Multibody Systemer mat SimMechanics modelléieren.
Elo datt mir den detailléierte Design ofgeschloss hunn, benotze mir d'Resultater vun den detailléierte Simulatioune fir d'Parameter vum abstrakte Modell unzepassen. Dëst wäert eis e Modell ginn, dee séier leeft, wärend nach ëmmer Resultater produzéiert déi mat de Resultater vun enger detailléierter Simulatioun passen.
Mir hunn den Entwécklungsprozess mat abstrakte Komponentmodeller ugefaang. Elo datt mir detailléiert Modeller hunn, wëlle mir sécherstellen datt dës abstrakt Modeller ähnlech Resultater produzéieren.
Gréng weist déi initial Ufuerderungen déi mir kritt hunn. Mir wëllen datt d'Resultater vum abstrakte Modell, hei a blo gewisen, no bei de Resultater vun der detailléierter Modellsimulatioun, rout gewisen.
Fir dëst ze maachen, definéiere mir déi aktiv a reaktiv Kräfte fir den abstrakte Modell mam Input Signal. Amplaz getrennte Wäerter fir aktiv a reaktiv Kraaft ze benotzen, wäerte mir e parameteriséierte Modell erstellen an dës Parameteren upassen, sou datt déi aktiv a reaktiv Kraaftkurven aus der abstrakter Modellsimulatioun mam detailléierte Modell passen.
Als nächst wäerte mir kucken wéi den abstrakte Modell ofgestëmmt ka ginn fir d'Resultater vum detailléierte Modell ze passen.
Dëst ass eis Aufgab. Mir hunn en abstrakte Modell vun engem Komponent an engem elektresche Netzwierk. Wa mir esou e Kontrollsignal op et applizéieren, ass den Ausgang dat folgend Resultat fir aktiv a reaktiv Kraaft.
Wa mir datselwecht Signal op den Input vun engem detailléierte Modell uwenden, kréie mir Resultater wéi dës.
Mir brauchen d'Simulatiounsresultater vum abstrakte an detailléierte Modell fir konsequent ze sinn, sou datt mir den abstrakte Modell benotze fir séier um Systemmodell ze iteréieren. Fir dëst ze maachen, wäerte mir automatesch d'Parameteren vum abstrakte Modell upassen bis d'Resultater passen.
Fir dëst ze maachen, wäerte mir SDO benotzen, déi automatesch Parameteren änneren kann bis d'Resultater vun der abstrakt an detailléiert Modeller Match.
Fir dës Astellungen ze konfiguréieren, verfollege mir déi folgend Schrëtt.
- Als éischt importéiere mir d'Simulatiounsausgaben vum detailléierte Modell a wielt dës Donnéeën fir d'Parameterschätzung.
- Mir spezifizéieren dann wéi eng Parameteren musse konfiguréiert ginn a setzen Parameterberäicher.
- Als nächst wäerte mir d'Parameteren evaluéieren, mat SDO d'Parameteren unzepassen bis d'Resultater passen.
- Schlussendlech kënne mir aner Inputdaten benotze fir d'Resultater vun der Parameterschätzung ze validéieren.
Dir kënnt den Entwécklungsprozess wesentlech beschleunegen andeems Dir Simulatioune mat parallele Computing verdeelt.
Dir kënnt separat Simulatioune op verschiddene Käre vun engem Multi-Core Prozessor oder op Computercluster lafen. Wann Dir eng Aufgab hutt, déi Iech erfuerdert fir verschidde Simulatioune ze lafen - zum Beispill Monte Carlo Analyse, Parameterpassung oder verschidde Fluchzyklen ze lafen - Dir kënnt dës Simulatioune verdeelen andeems se se op enger lokaler Multi-Core Maschinn oder Computercluster lafen.
A ville Fäll wäert dëst net méi schwéier sinn wéi d'For Loop am Skript ze ersetzen mat enger Parallel fir Loop, Parfor. Dëst kann zu enger bedeitender Geschwindegkeet bei Lafen Simulatioune féieren.
Mir hunn e Modell vun engem elektreschen Netzwierk vun engem Fliger. Mir wëllen dëst Netzwierk ënner enger breet Palette vun Operatiounsbedéngungen testen - dorënner Fluchzyklen, Stéierungen a Wieder. Mir benotze PCT fir dës Tester ze beschleunegen, MATLAB fir de Modell fir all Test ze stëmmen, dee mir lafen wëllen. Mir verdeelen dann d'Simulatiounen iwwer verschidde Käre vu mengem Computer. Mir wäerte gesinn datt parallel Tester vill méi séier fäerdeg sinn wéi sequentiell.
Hei sinn d'Schrëtt déi mir musse verfollegen.
- Als éischt wäerte mir e Pool vun Aarbechterprozesser erstellen, oder sougenannte MATLAB Aarbechter, mam Parpool Kommando.
- Als nächst wäerte mir Parametersets generéieren fir all Test dee mir wëllen ausféieren.
- Mir lafen d'Simulatioune fir d'éischt sequenziell, een nom aneren.
- An dann vergläicht dëst mat Lafen Simulatioune parallel.
No de Resultater ass déi total Testzäit am Parallelmodus ongeféier 4 Mol manner wéi am sequenzielle Modus. Mir hunn an de Grafike gesinn datt de Stroumverbrauch allgemeng um erwaarten Niveau ass. Déi siichtbar Peaks si mat verschiddene Netzwierkbedéngungen am Zesummenhang wann d'Konsumenten an an ausgeschalt sinn.
D'Simulatioune enthalen vill Tester déi mir séier konnte lafen andeems d'Simulatiounen iwwer verschidde Computerkären verdeelt goufen. Dëst huet eis erlaabt eng wierklech breet Palette vu Fluchbedéngungen ze evaluéieren.
Elo datt mir dësen Deel vum Entwécklungsprozess ofgeschloss hunn, wäerte mir kucken wéi mir d'Schafung vun Dokumentatioun fir all Schrëtt automatiséieren kënnen, wéi mir automatesch Tester ausféieren an d'Resultater dokumentéieren.
Systemdesign ass ëmmer en iterative Prozess. Mir maachen eng Ännerung un engem Projet, testen d'Ännerung, evaluéieren d'Resultater, maachen dann eng nei Ännerung. De Prozess fir d'Resultater ze dokumentéieren an d'Begrënnung fir Ännerungen dauert laang. Dir kënnt dëse Prozess mat SLRG automatiséieren.
Mat SLRG kënnt Dir d'Ausféierung vun Tester automatiséieren an dann d'Resultater vun dësen Tester a Form vun engem Bericht sammelen. De Bericht kann Evaluatioun vun Testresultater, Screenshots vu Modeller a Grafiken, C an MATLAB Code enthalen.
Ech wäert ofschléissen andeems ech d'Schlësselpunkte vun dëser Presentatioun erënneren.
- Mir hunn vill Méiglechkeeten gesinn fir de Modell ofzestëmmen fir e Gläichgewiicht tëscht Modellfidelitéit a Simulatiounsgeschwindegkeet ze fannen - dorënner Simulatiounsmodi a Modellabstraktiounsniveauen.
- Mir hu gesinn wéi mir Simulatioune kënne beschleunegen mat Optimisatiounsalgorithmen a parallele Computing.
- Schlussendlech hu mir gesinn wéi mir den Entwécklungsprozess beschleunegen andeems Dir Simulatiouns- an Analyseaufgaben am MATLAB automatiséiert.
Auteur vum Material - Mikhail Peselnik, Ingenieur .
Link zu dësem Webinar
Source: will.com