Ин нашрия транскрипсияи вебинарро пешниҳод мекунад . Вебинарро муҳандис Михаил Песельник гузаронидааст .)
Имрӯз мо мефаҳмем, ки мо метавонем моделҳоро барои ба даст овардани тавозуни оптималии байни дурустӣ ва дақиқии натиҷаҳои моделсозӣ ва суръати раванди симулятсия танзим кунем. Ин калиди истифодаи самараноки моделиронӣ ва боварӣ ҳосил кардан аст, ки сатҳи тафсилоти модели шумо ба вазифае, ки шумо иҷро кардан мехоҳед, мувофиқ аст.
Мо инчунин меомӯзем:
- Чӣ тавр шумо метавонед моделиронӣ бо истифода аз алгоритмҳои оптимизатсия ва ҳисоббарории параллелӣ суръат бахшед;
- Чӣ тавр тақсим кардани моделиронӣ дар бисёр ядроҳои компютер, суръат бахшидан ба корҳо ба монанди баҳодиҳии параметрҳо ва интихоби параметрҳо;
- Чӣ тавр суръат бахшидан ба рушд тавассути автоматикунонии вазифаҳои моделиронӣ ва таҳлилӣ бо истифода аз MATLAB;
- Чӣ тавр истифода бурдани скриптҳои MATLAB барои таҳлили гармоникӣ ва ҳуҷҷатгузории натиҷаҳои ҳама намуди санҷиш бо истифода аз тавлиди ҳисоботи автоматӣ.
Мо бо шарҳи модели шабакаи электрикии ҳавопаймо оғоз мекунем. Мо дар бораи ҳадафҳои моделсозии мо муҳокима хоҳем кард ва ба раванди таҳияе, ки барои сохтани модел истифода шудааст, дида мебароем.
Мо баъд аз марҳилаҳои ин раванд, аз ҷумла тарҳи аввалияро мегузарем - дар он ҷо мо талаботро аник мекунем. Тарҳрезии муфассал - дар он ҷо мо ҷузъҳои алоҳидаи шабакаи барқро дида мебароем ва дар ниҳоят мо натиҷаҳои моделсозии тарҳи муфассалро барои танзими параметрҳои модели абстрактӣ истифода мебарем. Ниҳоят, мо дида мебароем, ки чӣ тавр шумо метавонед натиҷаҳои ҳамаи ин қадамҳоро дар гузоришҳо ҳуҷҷатгузорӣ кунед.
Дар ин ҷо тасвири схематикии системаест, ки мо таҳия карда истодаем. Ин як модели нимҳавопаймо аст, ки генератор, автобуси AC, сарборҳои гуногуни AC, агрегати ислоҳкунандаи трансформатор, автобуси доимии доимӣ бо сарборҳои гуногун ва батареяро дар бар мегирад.
Гузаришҳо барои пайваст кардани ҷузъҳо ба шабакаи барқӣ истифода мешаванд. Вақте ки ҷузъҳо ҳангоми парвоз фурӯзон ва хомӯш мешаванд, шароити барқ метавонад тағир ёбад. Мо мехоҳем ин нисфи сети электрикии ҳавопайморо дар ин шароити тағйирёбанда таҳлил кунем.
Модели мукаммали системаи электрикии хавопаймо бояд кисмхои дигарро дар бар гирад. Мо онҳоро ба ин модели нимҳаво дохил накардаем, зеро мо танҳо мехоҳем таъсири мутақобилаи ин ҷузъҳоро таҳлил кунем. Ин як таҷрибаи маъмул дар ҳавопаймо ва киштисозӣ аст.
Ҳадафҳои симулятсия:
- Талаботи барқро барои ҷузъҳои гуногун ва инчунин хатҳои барқе, ки онҳоро мепайвандад, муайян кунед.
- Таҳлили мутақобилаи системаҳо байни ҷузъҳои фанҳои гуногуни муҳандисӣ, аз ҷумла эффектҳои электрикӣ, механикӣ, гидравликӣ ва гармӣ.
- Ва дар сатҳи муфассалтар, таҳлили ҳамоҳангиро анҷом диҳед.
- Сифати таъмини қувваи барқро дар шароити тағйирёбанда таҳлил кунед ва ба шиддатҳо ва ҷараёнҳо дар гиреҳҳои гуногуни шабака нигаред.
Ин маҷмӯи ҳадафҳои моделиронӣ бо истифода аз моделҳои дараҷаҳои гуногуни тафсилот беҳтар иҷро карда мешавад. Мо мебинем, ки ҳангоми гузаштан аз раванди рушд мо модели абстрактӣ ва муфассал хоҳем дошт.
Вақте ки мо ба натиҷаҳои моделиронии ин вариантҳои гуногуни модел назар мекунем, мебинем, ки натиҷаҳои модели сатҳи системавӣ ва модели муфассал якхелаанд.
Агар мо ба натиҷаҳои моделиронӣ бодиққат назар андозем, мо мебинем, ки ҳатто сарфи назар аз динамикаи ивазкунии дастгоҳҳои барқ дар версияи муфассали модели мо, натиҷаҳои умумии моделиронӣ яксонанд.
Ин ба мо имкон медиҳад, ки такрори зудро дар сатҳи система, инчунин таҳлили муфассали системаи барқро дар сатҳи гранулӣ анҷом диҳем. Бо ин роҳ мо метавонем ба ҳадафҳои худ муваффақ шавем.
Акнун биёед дар бораи моделе, ки мо бо он кор мекунем, сӯҳбат кунем. Мо барои ҳар як ҷузъ дар шабакаи барқ якчанд вариантҳо офаридаем. Мо вобаста ба мушкилоте, ки мо ҳал мекунем, кадом варианти компонентро истифода мебарем.
Вақте ки мо имконоти тавлиди нерӯи барқро меомӯзем, мо метавонем генератори муттаҳидшудаи гардонандаро бо генератори суръати тағирёбандаи навъи сиклоконвектор ё генератори басомади пайвасти DC иваз кунем. Мо метавонем ҷузъҳои абстрактӣ ё муфассали сарбориро дар як схемаи AC истифода барем.
Ба ҳамин монанд, барои шабакаи DC, мо метавонем як варианти абстрактӣ, муфассал ё бисёрсоҳаро истифода барем, ки таъсири дигар фанҳои физикӣ ба монанди механика, гидравлика ва эффектҳои ҳароратро ба назар мегирад.
Тафсилоти бештар дар бораи модел.
Дар ин ҷо шумо генератор, шабакаи тақсимот ва ҷузъҳои шабакаро мебинед. Дар айни замон модел барои моделиронӣ бо моделҳои ҷузъи абстрактӣ сохта шудааст. Фаъолкунанда танҳо бо муайян кардани қувваи фаъол ва реактивӣ, ки ҷузъ истеъмол мекунад, модел карда мешавад.
Агар мо ин моделро барои истифодаи вариантҳои муфассали ҷузъҳо танзим кунем, фаъолкунанда аллакай ҳамчун мошини барқӣ модел шудааст. Мо муҳаррики доимии магнитии синхронӣ, конвертерҳо ва автобуси DC ва системаи назорат дорем. Агар мо ба агрегати трансформатору росткунак нигоҳ кунем, мебинем, ки он бо истифода аз трансформаторҳо ва пулҳои универсалӣ, ки дар электроникаи энергетикӣ истифода мешаванд, модел карда шудааст.
Мо инчунин метавонем як варианти системаро интихоб кунем (дар TRU DC Loads -> Интихоби блок -> Multidomain), ки эффектҳои марбут ба дигар падидаҳои физикиро ба назар мегирад (дар насоси сӯзишворӣ). Барои насоси сӯзишворӣ, мо мебинем, ки мо насоси гидравликӣ, борҳои гидравликӣ дорем. Барои гармкунак, мо баррасии таъсири ҳароратро мебинем, ки ба рафтори ин компонент ҳангоми тағирёбии ҳарорат таъсир мерасонанд. Генератори мо бо истифода аз мошини синхронӣ модел карда шудааст ва мо системаи назорат дорем, ки майдони шиддатро барои ин мошин муқаррар мекунад.
Давраҳои парвоз бо истифода аз тағирёбандаи MATLAB бо номи Flight_Cycle_Num интихоб карда мешаванд. Ва дар ин ҷо мо маълумотро аз фазои кории MATLAB мебинем, ки вақте ки ҷузъҳои муайяни шабакаҳои барқӣ фурӯзон ва хомӯш мешаванд, назорат мекунанд. Ин сюжет (Plot_FC) давраи аввалини парвозро ҳангоми фурӯзон ё хомӯш кардани ҷузъҳо нишон медиҳад.
Агар мо моделро ба версияи Танзимшуда танзим кунем, мо метавонем ин скриптро (Test_APN_Model_SHORT) истифода барем, то моделро иҷро кунем ва онро дар се давраи гуногуни парвоз санҷем. Давраи якуми парвоз давом дорад ва мо системаро дар шароити гуногун санчида истодаем. Сипас, мо моделро ба таври худкор танзим мекунем, то давраи дуюми парвоз ва сеюмро иҷро кунад. Пас аз анҷоми ин санҷишҳо, мо гузорише дорем, ки натиҷаҳои ин се санҷишро дар муқоиса бо озмоишҳои қаблӣ нишон медиҳад. Дар гузориш шумо метавонед скриншотҳои модел, скриншотҳои графикҳоро, ки суръат, шиддат ва қувваи тавлидшуда дар баромади генератор, графикҳои муқоисавӣ бо санҷишҳои қаблӣ, инчунин натиҷаҳои таҳлили сифати шабакаи барқро дидан мумкин аст.
Ҷустуҷӯи муомила байни садоқати модел ва суръати симулятсия калиди истифодаи самараноки моделиронӣ мебошад. Вақте ки шумо ба модели худ тафсилоти бештар илова мекунед, вақт барои ҳисоб кардан ва тақлид кардани модел зиёд мешавад. Муҳим аст, ки моделро барои мушкилоти мушаххасе, ки шумо ҳал мекунед, танзим кунед.
Вақте ки мо ба тафсилот ба монанди сифати барқ таваҷҷӯҳ дорем, мо эффектҳоеро ба монанди ивазкунии электроникаи барқ ва бори воқеӣ илова мекунем. Аммо, вақте ки мо ба масъалаҳое, ба монанди тавлид ё истеъмоли энергия аз ҷониби ҷузъҳои гуногуни шабакаи барқ таваҷҷӯҳ дорем, мо усули мураккаби моделиронӣ, сарбориҳои абстрактӣ ва моделҳои шиддати миёнаро истифода мебарем.
Бо истифода аз маҳсулоти Mathworks, шумо метавонед сатҳи дурусти тафсилотро барои мушкилоти мавҷуда интихоб кунед.
Барои тарҳрезии муассир ба мо ҳам моделҳои абстрактӣ ва ҳам муфассали ҷузъҳо лозим аст. Ин аст, ки чӣ тавр ин вариантҳо ба раванди рушди мо мувофиқат мекунанд:
- Аввалан, мо бо истифода аз версияи абстрактии модел талаботро мушаххас мекунем.
- Сипас, мо талаботҳои дақиқро барои тарҳрезии ҷузъиёт истифода мебарем.
- Мо метавонем версияи абстрактӣ ва муфассали ҷузъро дар модели худ муттаҳид созем, ки имкон медиҳад тафтиш ва омезиши ҷузъ бо системаҳои механикӣ ва системаҳои назоратӣ.
- Ниҳоят, мо метавонем натиҷаҳои моделсозии модели муфассалро барои танзим кардани параметрҳои модели абстрактӣ истифода барем. Ин ба мо моделеро медиҳад, ки зуд кор мекунад ва натиҷаҳои дақиқ медиҳад.
Шумо мебинед, ки ин ду вариант — система ва модели муфассал — якдигарро пурра мекунанд. Коре, ки мо бо модели абстрактӣ барои аниr кардани талабот анҷом медиҳем, шумораи такрори лозимиро барои тарҳрезии муфассал кам мекунад. Ин процесси тараккиёти моро метезонад. Натиҷаҳои моделиронии модели муфассал ба мо модели абстрактӣ медиҳанд, ки зуд кор мекунад ва натиҷаҳои дақиқ медиҳад. Ин ба мо имкон медиҳад, ки байни сатҳи тафсилоти модел ва вазифае, ки моделиронӣ иҷро мекунад, мувофиқат кунем.
Бисёре аз ширкатҳо дар саросари ҷаҳон MOS-ро барои таҳияи системаҳои мураккаб истифода мебаранд. Airbus системаи идоракунии сӯзишвориро барои A380 дар асоси MOP таҳия мекунад. Ин система зиёда аз 20 насос ва зиёда аз 40 клапан дорад. Шумо метавонед шумораи сенарияҳои нокомии гуногунро, ки метавонанд рӯй диҳанд, тасаввур кунед. Бо истифода аз симулятсия, онҳо метавонанд ҳар рӯзи истироҳат зиёда аз сад ҳазор санҷиш гузаронанд. Ин ба онҳо боварӣ мебахшад, ки новобаста аз сенарияи нокомӣ, системаи идоракунии онҳо метавонад онро ҳал кунад.
Акнун, ки мо шарҳи модели худ ва ҳадафҳои моделсозии худро дидем, мо раванди тарроҳиро мегузарем. Мо бо истифода аз модели абстрактӣ барои равшан кардани талаботи система оғоз мекунем. Ин талаботҳои дақиқ барои тарҳрезии муфассал истифода мешаванд.
Мо бубинем, ки чӣ гуна ҳуҷҷатҳои талаботро ба раванди таҳия муттаҳид кунем. Мо як ҳуҷҷати калони талабот дорем, ки тамоми талаботро барои системаи мо нишон медиҳад. Талаботро бо умуман лоиха мукоиса кардан ва боварй хосил кардан ба ин талабхо мувофик будани лоиха хеле душвор аст.
Бо истифода аз SLVNV, шумо метавонед ҳуҷҷатҳои талабот ва моделро дар Simulink мустақиман пайваст кунед. Шумо метавонед пайвандҳоро мустақиман аз модел мустақиман ба талабот эҷод кунед. Ин санҷишро осонтар мекунад, ки қисми муайяни модел ба талаботи мушаххас алоқаманд аст ва баръакс. Ин муошират дутарафа аст. Ҳамин тавр, агар мо ба талабот назар кунем, мо метавонем зуд ба модел гузарем, то бубинем, ки ин талабот чӣ гуна иҷро мешавад.
Акнун, ки мо ҳуҷҷати талаботро ба ҷараёни кор ворид кардем, мо талаботро ба шабакаи барқӣ такмил медиҳем. Махсусан, мо талаботҳои сарбории корӣ, баландтарин ва тарҳрезиро барои генераторҳо ва хатҳои интиқол дида мебароем. Мо онҳоро дар доираи васеи шароитҳои шабака озмоиш хоҳем кард. Онхое. дар даврахои гуногуни парвоз, хангоми ба кор андохтани борхои гуногун. Азбаски мо танҳо ба қувваи барқ тамаркуз мекунем, мо гузариш ба электроникаи барқро сарфи назар мекунем. Аз ин рӯ, мо моделҳои абстрактӣ ва усулҳои соддакардашудаи моделиронӣ истифода хоҳем кард. Ин маънои онро дорад, ки мо моделро барои нодида гирифтани ҷузъиёте танзим мекунем, ки ба мо лозим нестанд. Ин симулятсияро тезтар иҷро мекунад ва ба мо имкон медиҳад, ки шароитро дар давраҳои тӯлонии парвоз озмоиш кунем.
Мо як манбаи ҷараён дорем, ки аз занҷири муқовиматҳо, зарфиятҳо ва индуктивҳо мегузарад. Дар схема гузаргоҳ мавҷуд аст, ки пас аз чанд вақт кушода мешавад ва боз баста мешавад. Агар шумо симулятсияро иҷро кунед, шумо метавонед натиҷаҳоро бо ҳалкунандаи доимӣ бубинед. (V1) Шумо мебинед, ки ларзишҳои марбут ба кушодан ва пӯшидани коммутатор дақиқ нишон дода мешаванд.
Акнун биёед ба режими дискретӣ гузарем. Блоки PowerGui-ро ду маротиба клик кунед ва дар ҷадвали Solver ҳалкунандаи дискретиро интихоб кунед. Шумо мебинед, ки ҳоло ҳалкунандаи дискретӣ интихоб шудааст. Биёед симулятсияро оғоз кунем. Шумо хоҳед дид, ки натиҷаҳо ҳоло қариб якхелаанд, аммо дақиқӣ аз суръати интихобшуда вобаста аст.
Акнун ман метавонам ҳолати мураккаби моделиронӣ интихоб кунам, басомадро муқаррар кунам - зеро ҳалли танҳо дар басомади муайян ба даст оварда мешавад - ва симулятсияро дубора иҷро кунед. Шумо хоҳед дид, ки танҳо амплитудаҳои сигнал нишон дода мешаванд. Бо пахш кардани ин блок, ман метавонам скрипти MATLAB-ро иҷро кунам, ки моделро дар ҳар се режими симулятсия пайдарпай иҷро мекунад ва қитъаҳои ҳосилшударо дар болои ҳамдигар ҷойгир мекунад. Агар мо ба ҷараён ва шиддат наздиктар назар кунем, мебинем, ки натиҷаҳои дискретӣ ба натиҷаҳои доимӣ наздиканд, аммо комилан мувофиқанд. Агар шумо ба ҷараён назар андозед, шумо мебинед, ки қуллае вуҷуд дорад, ки дар режими дискретии симулятсия қайд карда нашудааст. Ва мо мебинем, ки режими мураккаб ба шумо имкон медиҳад, ки танҳо амплитударо бинед. Агар шумо ба қадами ҳалкунанда назар кунед, шумо мебинед, ки ҳалкунандаи мураккаб танҳо 56 қадамро талаб мекард, дар ҳоле ки ҳалкунандаҳои дигар барои анҷом додани симулятсия қадамҳои бештарро талаб мекарданд. Ин имкон дод, ки режими мураккаби моделиронӣ нисбат ба дигар усулҳо хеле тезтар кор кунад.
Илова ба интихоби ҳолати мувофиқи моделиронӣ, ба мо моделҳое лозиманд, ки сатҳи мувофиқи тафсилот доранд. Барои равшан кардани талаботи қувваи ҷузъҳо дар шабакаи барқӣ, мо моделҳои абстрактии истифодаи умумиро истифода мебарем. Блоки Dynamic Load ба мо имкон медиҳад, ки қувваи фаъол ва реактивиро, ки ҷузъе дар шабака истеъмол мекунад ё тавлид мекунад, муайян кунем.
Мо модели абстрактии ибтидоии қувваи реактивӣ ва фаъолро дар асоси маҷмӯи ибтидоии талабот муайян хоҳем кард. Мо ҳамчун сарчашма блоки Ideal -ро истифода хоҳем бурд. Ин ба шумо имкон медиҳад, ки шиддатро дар шабака муқаррар кунед ва шумо метавонед онро барои муайян кардани параметрҳои генератор истифода баред ва фаҳмед, ки он чӣ қадар нерӯи барқ бароварад.
Минбаъд, шумо хоҳед дид, ки чӣ тавр истифода бурдани моделиронӣ барои такмил додани талаботи нерӯи барқ барои генератор ва хатҳои интиқол.
Мо маҷмӯи ибтидоии талабот дорем, ки рейтинги қувва ва омили қувваи ҷузъҳои шабакаро дар бар мегиранд. Мо инчунин як қатор шароитҳое дорем, ки дар он ин шабака метавонад фаъолият кунад. Мо мехоҳем ин талаботҳои ибтидоиро тавассути санҷиш дар доираи васеи шароит такмил диҳем. Мо ин корро тавассути танзими модел барои истифодаи сарборӣ ва манбаъҳои абстрактӣ ва санҷиши талабот дар доираи васеи шароити корӣ анҷом медиҳем.
Мо моделро барои истифодаи моделҳои абстрактии сарборӣ ва генератор танзим мекунем ва қувваи тавлид ва истеъмолро дар доираи васеи шароити корӣ мебинем.
Акнун мо ба он мегузарем тарҳи муфассал. Мо талаботҳои дақиқро барои тафсилоти тарҳ истифода хоҳем кард ва мо ин ҷузъҳои муфассалро бо модели система барои ошкор кардани мушкилоти ҳамгироӣ муттаҳид хоҳем кард.
Имрӯзҳо барои тавлиди нерӯи барқ дар ҳавопаймо якчанд вариантҳо мавҷуданд. Одатан генератор тавассути алоқа бо турбинаи газ идора карда мешавад. Турбина бо басомади тағйирёбанда давр мезанад. Агар шабака бояд басомади собит дошта бошад, пас табдил аз суръати чоҳи тағйирёбандаи турбина ба басомади доимӣ дар шабака зарур аст. Инро метавон бо истифода аз гардонандаи муттаҳидшудаи доимӣ дар боло аз генератор ё бо истифода аз электроникаи барқ барои табдил додани басомади тағйирёбандаи AC ба басомади доимии AC анҷом дод. Инчунин системаҳое мавҷуданд, ки басомадҳои шинокунанда доранд, ки дар онҳо басомад дар шабака метавонад тағир ёбад ва табдили энергия ҳангоми сарбории шабака ба амал меояд.
Ҳар яке аз ин вариантҳо барои табдил додани энергия генератор ва электроникаи барқро талаб мекунад.
Мо турбинаи газ дорем, ки бо суръати тағйирёбанда давр мезанад. Ин турбина барои чарх задани чоҳи генератор истифода мешавад, ки ҷараёни тағйирёбандаи басомади тағйирёбандаро тавлид мекунад. Барои табдил додани ин басомади тағйирёбанда ба басомади собит вариантҳои гуногуни электроникаи барқро истифода бурдан мумкин аст. Мо мехоҳем ин вариантҳои гуногунро арзёбӣ кунем. Инро метавон бо истифода аз SPS анҷом дод.
Мо метавонем ҳар яке аз ин системаҳоро модел кунем ва дар шароити гуногун моделсозӣ иҷро кунем, то муайян кунем, ки кадом вариант барои системаи мо беҳтар аст. Биёед ба модел гузарем ва бубинем, ки ин чӣ гуна аст.
Ин аст моделе, ки мо бо он кор мекунем. Суръати тағйирёбанда аз вали турбинаи газ ба генератор интиқол дода мешавад. Ва сиклоконвертер барои тавлиди ҷараёни тағйирёбандаи басомади собит истифода мешавад. Агар шумо симулятсияро иҷро кунед, шумо хоҳед дид, ки модел чӣ гуна рафтор мекунад. Графикаи боло суръати тағирёбандаи турбинаи газро нишон медиҳад. Шумо мебинед, ки басомад тағйир меёбад. Ин сигнали зард дар графики дуюм шиддати яке аз фазаҳо дар баромади генератор мебошад. Ин ҷараёни тағйирёбандаи басомади собит аз суръати тағирёбанда бо истифода аз электроникаи барқ сохта мешавад.
Биёед бубинем, ки чӣ гуна сарборҳои AC тавсиф карда мешаванд. Мо ба лампа, насоси гидравликй ва актуатор пайваст карда шудааст. Ин ҷузъҳо бо истифода аз блокҳои SPS моделсозӣ шудаанд.
Ҳар яке аз ин блокҳо дар SPS танзимоти конфигуратсияро дар бар мегирад, ки ба шумо имкон медиҳад конфигуратсияҳои гуногуни ҷузъҳоро ҷойгир кунед ва сатҳи тафсилотро дар модели худ танзим кунед.
Мо моделҳоро барои иҷро кардани версияи муфассали ҳар як ҷузъ танзим кардем. Ҳамин тавр, мо барои моделсозии сарбории AC қудрати зиёд дорем ва бо тақлид кардани ҷузъҳои муфассал дар реҷаи дискретӣ мо метавонем тафсилоти бештареро дар бораи он чизе, ки дар шабакаи барқи мо мегузарад, бубинем.
Яке аз вазифаҳое, ки мо бо варианти муфассали модел иҷро хоҳем кард, таҳлили сифати энергияи барқ мебошад.
Вақте ки сарборӣ ба система ворид мешавад, он метавонад боиси таҳрифи шакли мавҷ дар манбаи шиддат гардад. Ин як синусоиди идеалист ва чунин сигнал дар баромади генератор хоҳад буд, агар борҳо доимӣ бошанд. Аммо, бо зиёд шудани шумораи ҷузъҳое, ки метавонанд фурӯзон ва хомӯш карда шаванд, ин шакли мавҷ метавонад таҳриф шавад ва ба чунин изофаи хурд оварда расонад.
Ин хӯшаҳо дар шакли мавҷ дар манбаи шиддат метавонад боиси мушкилот гардад. Ин метавонад ба аз ҳад зиёд гарм шудани генератор бо сабаби гузариш дар электроникаи барқӣ оварда расонад, ин метавонад ҷараёнҳои бузурги нейтралиро ба вуҷуд орад ва инчунин ивазкунии нолозимро дар электроникаи барқӣ ба вуҷуд орад, зеро онҳо ин ҷаҳишро дар сигнал интизор нестанд.
Таҳрифи гармоникӣ ченаки сифати қувваи барқи AC пешниҳод мекунад. Муҳим аст, ки ин таносубро дар шароити тағйирёбандаи шабака чен кунед, зеро сифат вобаста ба фаъол ва хомӯш кардани кадом ҷузъ фарқ мекунад. Ин таносубро тавассути асбобҳои MathWorks чен кардан осон аст ва мумкин аст барои санҷиш дар доираи васеи шароит автоматӣ карда шавад.
Маълумоти бештар дар бораи THD дар .
Минбаъд мо мебинем, ки чӣ тавр иҷро кардан таҳлили сифати қувваи барқ бо истифода аз моделиронӣ.
Мо модели сети электрикии самолётро дорем. Аз сабаби бори гуногун дар шабака шакли мавҷи шиддат дар баромади генератор вайрон мешавад. Ин боиси бад шудани сифати хурок мегардад. Ин борҳо дар вақтҳои гуногун дар давраи парвоз ҷудо карда мешаванд ва ба онлайн оварда мешаванд.
Мо мехоҳем сифати барқи ин шабакаро дар шароити гуногун арзёбӣ кунем. Барои ин мо SPS ва MATLAB-ро истифода мебарем, то ба таври худкор THD ҳисоб карда шавад. Мо метавонем таносубро ба таври интерактивӣ бо истифода аз GUI ҳисоб кунем ё скрипти MATLAB-ро барои автоматизатсия истифода барем.
Биёед ба модел баргардем, то инро бо мисол нишон диҳам. Модели шабакаи барқии ҳавопаймои мо аз генератор, автобуси AC, сарборҳои AC ва трансформатор-росткунак ва борҳои доимӣ иборат аст. Мо мехоҳем сифати барқро дар нуқтаҳои гуногуни шабака дар шароити гуногун чен кунем. Барои оғоз, ман ба шумо нишон медиҳам, ки ин корро танҳо барои генератор ба таври интерактивӣ анҷом диҳед. Пас ман ба шумо нишон медиҳам, ки чӣ гуна ин равандро бо истифода аз MATLAB автоматӣ кунед. Мо аввал як симулятсияро барои ҷамъоварии маълумоти зарурӣ барои ҳисоб кардани THD иҷро мекунем.
Ин график (Gen1_Vab) шиддати байни марҳилаҳои генераторро нишон медиҳад. Тавре ки шумо мебинед, ин мавҷи синуси комил нест. Ин маънои онро дорад, ки ба сифати қувваи шабака ҷузъҳои шабака таъсир мерасонад. Пас аз ба итмом расидани моделиронӣ, мо барои ҳисоб кардани THD Transform Fast Fourier-ро истифода мебарем. Мо блоки powergui-ро мекушоем ва асбоби таҳлили FFT-ро мекушоем. Шумо мебинед, ки асбоб ба таври худкор бо маълумоте, ки ман дар давоми симулятсия сабт кардам, бор карда мешавад. Мо равзанаи FFT-ро интихоб мекунем, басомад ва диапазонро муайян мекунем ва натиҷаҳоро намоиш медиҳем. Шумо мебинед, ки омили таҳрифи гармоникӣ 2.8% аст. Дар ин ҷо шумо метавонед саҳми гармоникаҳои гуногунро бинед. Шумо дидед, ки чӣ тавр шумо метавонед ба таври интерактивӣ коэффисиенти таҳрифи гармоникро ҳисоб кунед. Аммо мо мехостем, ки ин процессро автоматй кунонем, то ки коэффициент дар шароити гуногун ва дар нуктахои гуногуни шабака хисоб карда шавад.
Ҳоло мо имконоти мавҷударо барои моделсозии бори DC дида мебароем.
Мо метавонем бори тозаи электрикӣ ва инчунин сарбориҳои бисёрсоҳаро, ки дорои унсурҳои соҳаҳои гуногуни муҳандисӣ мебошанд, ба монанди эффектҳои электрикӣ ва гармӣ, электрикӣ, механикӣ ва гидравликӣ моделсозӣ кунем.
Схемаи доимии мо аз трансформатор-ректификация, лампаҳо, гармкунак, насоси сӯзишворӣ ва батарея иборат аст. Моделҳои муфассал метавонанд таъсири манотиқи дигарро ба назар гиранд, масалан, модели гармкунак тағирот дар рафтори қисми электрикиро ҳангоми тағирёбии ҳарорат ба назар мегирад. Насоси сӯзишворӣ таъсири манотиқи дигарро ба назар мегирад, то таъсири онҳо ба рафтори ҷузъро бубинад. Ман ба модел бармегардам, то ба шумо нишон диҳам, ки он чӣ гуна аст.
Ин моделест, ки мо бо он кор мекунем. Тавре ки шумо мебинед, ҳоло трансформатори росткунҷа ва шабакаи доимии доимӣ соф электрикӣ мебошанд, яъне. факат таъсири домени электрики ба назар гирифта мешавад. Онҳо моделҳои электрикии ҷузъҳои ин шабакаро содда кардаанд. Мо метавонем як варианти ин системаро интихоб кунем (TRU DC Loads -> Multidomain), ки таъсири дигар соҳаҳои муҳандисӣ ба инобат мегирад. Шумо мебинед, ки мо дар шабака ҷузъҳои якхела дорем, аммо ба ҷои шумораи моделҳои электрикӣ, мо эффектҳои дигарро илова кардем - масалан, барои hiter, шабакаи физикии ҳарорат, ки таъсири ҳароратро ба рафтор ба назар мегирад. Дар насос мо акнун таъсири гидравликии насосҳо ва дигар бори системаро ба назар мегирем.
Компонентҳое, ки шумо дар модел мебинед, аз блокҳои китобхонаи Simscape ҷамъ оварда шудаанд. Барои бахисобгирии фанхои электрикй, гидравликй, магнитй ва гайра блокхо мавчуданд. Бо истифода аз ин блокҳо, шумо метавонед моделҳое созед, ки мо онҳоро бисёрсоҳавӣ меномем, яъне. бо назардошти таъсири фанҳои гуногуни физикӣ ва муҳандисӣ.
Таъсири дигар соҳаҳоро метавон ба модели шабакаи барқӣ ворид кард.
Китобхонаи блоки Simscape блокҳоро барои тақлид кардани эффектҳои доменҳои дигар, аз қабили гидравликӣ ё ҳарорат дар бар мегирад. Бо истифода аз ин ҷузъҳо, шумо метавонед бори воқеии шабакаро эҷод кунед ва сипас шартҳоеро, ки ин ҷузъҳо дар онҳо кор карда метавонанд, дақиқтар муайян кунед.
Бо омезиши ин унсурҳо, шумо метавонед ҷузъҳои мураккабтар эҷод кунед, инчунин бо истифода аз забони Simscape фанҳо ё минтақаҳои нави фармоишӣ эҷод кунед.
Ҷузъҳои пешрафта ва танзимоти параметрсозӣ дар васеъшавии махсуси Simscape дастрасанд. Дар ин китобхонаҳо ҷузъҳои мураккабтар ва муфассал мавҷуданд, бо назардошти таъсирҳо, аз қабили талафоти самаранокӣ ва таъсири ҳарорат. Шумо инчунин метавонед бо истифода аз SimMechanics системаҳои XNUMXD ва бисёрҷасадро модел кунед.
Акнун, ки мо тарҳи муфассалро анҷом додем, мо натиҷаҳои моделсозии муфассалро барои танзими параметрҳои модели абстрактӣ истифода мебарем. Ин ба мо моделеро медиҳад, ки зуд кор мекунад ва ҳамзамон натиҷаҳое медиҳад, ки ба натиҷаҳои моделсозии муфассал мувофиқат мекунанд.
Мо раванди таҳияро бо моделҳои абстрактии ҷузъҳо оғоз кардем. Ҳоло, ки мо моделҳои муфассал дорем, мо мехоҳем боварӣ ҳосил кунем, ки ин моделҳои абстрактӣ натиҷаҳои шабеҳ медиҳанд.
Сабз талаботҳои ибтидоии мо гирифтаро нишон медиҳад. Мо мехоҳем, ки натиҷаҳои модели абстрактӣ, ки дар ин ҷо бо ранги кабуд нишон дода шудаанд, ба натиҷаҳои моделсозии муфассали модели бо сурх нишон додашуда наздик бошанд.
Барои ин мо бо истифода аз сигнали воридотӣ қудратҳои фаъол ва реактивиро барои модели абстрактӣ муайян мекунем. Ба ҷои истифодаи арзишҳои ҷудогона барои қувваи фаъол ва реактивӣ, мо модели параметрӣ эҷод мекунем ва ин параметрҳоро танзим мекунем, то каҷҳои қувваи фаъол ва реактивӣ аз моделсозии модели абстрактӣ ба модели муфассал мувофиқат кунанд.
Минбаъд, мо мебинем, ки чӣ гуна модели абстрактиро барои мувофиқ кардани натиҷаҳои модели муфассал танзим кардан мумкин аст.
Ин вазифаи мост. Мо модели абстрактии ҷузъро дар шабакаи барқӣ дорем. Вақте ки мо ба он чунин сигнали идоракуниро татбиқ мекунем, натиҷа барои қувваи фаъол ва реактивӣ натиҷаи зерин аст.
Вақте ки мо ҳамон сигналро ба вуруди модели муфассал истифода мебарем, мо чунин натиҷаҳоро ба даст меорем.
Ба мо лозим аст, ки натиҷаҳои моделиронии модели абстрактӣ ва муфассал мувофиқ бошанд, то мо метавонем модели абстрактиро барои зуд такрор кардани модели система истифода барем. Барои ин мо ба таври худкор параметрҳои модели абстрактиро то мувофиқати натиҷаҳо танзим мекунем.
Барои ин, мо SDO-ро истифода мебарем, ки то он даме, ки натиҷаҳои моделҳои абстрактӣ ва муфассал мувофиқат кунанд, параметрҳоро ба таври худкор тағир дода метавонад.
Барои танзим кардани ин танзимот, мо қадамҳои зеринро иҷро мекунем.
- Аввалан, мо натиҷаҳои моделиронии модели муфассалро ворид мекунем ва ин маълумотро барои баҳодиҳии параметр интихоб мекунем.
- Сипас, мо муайян мекунем, ки кадом параметрҳо бояд танзим карда шаванд ва диапазони параметрҳо муқаррар карда шаванд.
- Баъдан, мо параметрҳоро арзёбӣ мекунем ва SDO параметрҳоро то мувофиқати натиҷаҳо танзим мекунад.
- Ниҳоят, мо метавонем маълумоти дигари воридшударо барои тасдиқи натиҷаҳои баҳодиҳии параметр истифода барем.
Шумо метавонед раванди таҳияро тавассути паҳн кардани моделиронӣ бо истифода аз ҳисоббарории мувозӣ ба таври назаррас суръат бахшед.
Шумо метавонед симулятсияҳои алоҳидаро дар ядроҳои гуногуни протсессори чандаслӣ ё дар кластерҳои ҳисоббарор иҷро кунед. Агар шумо вазифае дошта бошед, ки аз шумо иҷро кардани якчанд моделиронӣ (масалан, таҳлили Монте-Карло, мувофиқ кардани параметр ё иҷро кардани давраҳои сершумори парвоз) талаб мекунад, шумо метавонед ин симулятсияҳоро тавассути иҷро кардани онҳо дар як мошини бисёр ядроии маҳаллӣ ё кластери компютерӣ паҳн кунед.
Дар бисёр мавридҳо, ин аз иваз кардани даври for дар скрипт бо даври параллелӣ, parfor мушкилтар нахоҳад буд. Ин метавонад ба суръатбахшии назарраси симулятсияҳо оварда расонад.
Мо модели сети электрикии самолётро дорем. Мо мехоҳем ин шабакаро дар доираи васеи шароитҳои корӣ, аз ҷумла давраҳои парвоз, халалдоршавӣ ва обу ҳаво озмоиш кунем. Мо PCT-ро барои суръат бахшидан ба ин санҷишҳо истифода мебарем, MATLAB барои танзим кардани модел барои ҳар як санҷиш, ки мо мехоҳем иҷро кунем. Пас аз он мо симулятсияҳоро дар байни ядроҳои гуногуни компютери ман паҳн мекунем. Мо мебинем, ки санҷишҳои параллелӣ назар ба озмоишҳои пайдарпай тезтар анҷом меёбанд.
Инҳоянд қадамҳое, ки мо бояд пайравӣ кунем.
- Аввалан, мо бо истифода аз фармони parpool як ҳавзи равандҳои коргарӣ ё ба истилоҳ коргарони MATLAB эҷод мекунем.
- Минбаъд, мо маҷмӯи параметрҳоро барои ҳар як санҷише, ки мехоҳем иҷро кунем, тавлид мекунем.
- Мо симулятсияҳоро аввал пай дар пай иҷро мекунем.
- Ва он гоҳ инро бо симулятсияҳои мувозӣ муқоиса кунед.
Тибқи натиҷаҳо, вақти умумии санҷиш дар реҷаи параллелӣ нисбат ба режими пайдарпай тақрибан 4 маротиба камтар аст. Мо дар графикҳо дидем, ки истеъмоли қувваи барқ умуман дар сатҳи пешбинишуда аст. Қуллаҳои намоён бо шароитҳои гуногуни шабака ҳангоми фурӯзон ва хомӯш кардани истеъмолкунандагон алоқаманданд.
Моделҳо озмоишҳои зиёдеро дар бар мегирифтанд, ки мо тавонистем бо паҳн кардани симулятсияҳо дар байни ядроҳои гуногуни компютер зуд иҷро кунем. Ин ба мо имкон дод, ки доираи хакикатан васеи шароити парвозро бахо дихем.
Акнун, ки мо ин қисми раванди таҳияро анҷом додем, мо мебинем, ки чӣ тавр мо метавонем эҷоди ҳуҷҷатҳоро барои ҳар як қадам автоматӣ кунем, чӣ гуна мо метавонем санҷишҳоро ба таври худкор иҷро кунем ва натиҷаҳоро ҳуҷҷатгузорӣ кунем.
Тарҳрезии система ҳамеша як раванди такрорист. Мо ба лоиҳа тағирот ворид мекунем, тағиротро месанҷем, натиҷаҳоро арзёбӣ мекунем ва сипас тағироти нав ворид мекунем. Раванди ҳуҷҷатгузории натиҷаҳо ва асоснокии тағйирот вақти зиёдро мегирад. Шумо метавонед ин равандро бо истифода аз SLRG автоматӣ кунед.
Бо истифода аз SLRG, шумо метавонед иҷрои санҷишҳоро автоматӣ кунед ва сипас натиҷаҳои он санҷишҳоро дар шакли ҳисобот ҷамъ кунед. Ҳисобот метавонад арзёбии натиҷаҳои санҷиш, скриншотҳои моделҳо ва графикҳо, рамзи C ва MATLAB-ро дар бар гирад.
Ман бо ёдоварӣ кардани нуктаҳои асосии ин муаррифӣ хотима хоҳам дод.
- Мо имкониятҳои зиёдеро дидем, ки моделро танзим кунем, то тавозуни байни садоқати модел ва суръати симулятсия пайдо кунем, аз ҷумла режимҳои моделиронӣ ва сатҳи абстраксияи модел.
- Мо дидем, ки чӣ тавр мо метавонем моделиронӣ бо истифода аз алгоритмҳои оптимизатсия ва ҳисоббарории параллелӣ суръат бахшем.
- Ниҳоят, мо дидем, ки чӣ тавр мо метавонем раванди рушдро тавассути автоматикунонии вазифаҳои симулятсия ва таҳлил дар MATLAB суръат бахшем.
Муаллифи мавод — Михаил Песельник, инженер .
Истинод ба ин вебинар
Манбаъ: will.com