rpd000014100 (161100 (24.03.02).Б3 Электроэнергетические комплексы летательных аппаратов), страница 3

1.2.1. Обобщенный электромеханический преобразователь (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.3.1. Математический аппарат моделирования ЭМП (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.4.1. Моделирование. Цифровые модели для ЭМП (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.4.2. Структурное и имитационное моделирование ЭМП (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.5.1. Преобразование координат и замена переменных (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.6.1. Динамическое состояние и переходные процессы в ЭМП (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.7.1. Линейные модели ЭМП (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.8.1. Модели ЭМП постоянного тока (АЗ: 2, СРС: 1)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.8.2. Модели ЭМП переменного тока (АЗ: 2, СРС: 1)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1. Практические занятия

1.2.1. Схемы замещения электрической магнитной и механической частей ЭМП. Обобщенный электромеханический преобразователь (АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1.3.1. Методы решения линейных и нелинейных моделей ЭМП (АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1.4.1. Методика построение расчетных алгоритмов и программ цифровых, структурных и имитационных моделей ЭМП (АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1.6.1. Классификация динамических процессов. Фазовые портреты (АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1.7.1. Линейные модели схем замещения ЭМП (АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1.8.1. Цифровые модели ЭМП (АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1.8.2. Структурные и имитационные модели ЭМП (АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1. Лабораторные работы

1.7.1. Структурная и имитационная модели для решения СОДУ (АЗ: 4, СРС: 2)

Форма организации: Лабораторная работа

1.8.1. Моделирование генератора постоянного тока с автономным приводом (АЗ: 4, СРС: 2)

Форма организации: Лабораторная работа

1.8.2. Моделирование асинхронного двигателя (АЗ: 4, СРС: 2)

Форма организации: Лабораторная работа

1.8.3. Моделирование синхронного генератора со стабилизацией выходного напряжения (АЗ: 4, СРС: 0)

Форма организации: Лабораторная работа

1. Типовые задания

Приложение 3
к рабочей программе дисциплины
«Динамика и регулирование преобразователей электроэнергетических комплексов »

Прикрепленные файлы

Вопросы к лабораторным работам.docx

Перечень вопросов

для защиты лабораторных работ по дисциплине

«Динамика и регулирование преобразователей электроэнергетических комплексов»

Общие вопросы теории, относящиеся ко всем лабораторным работам.

1. Состав уравнений математической модели (электрические, магнитные, механические).

2. Пояснить, на основании каких физических законов, составлена математическая модель.

3. Формулировка задачи Коши.

4. Единственность решения задачи Коши, НУ, их количество, чем определяются.

5. Физические соображения, определяющие НУ различных режимов (при пуске, реверсе, останове)

6. Класс, к которому относятся уравнения математической модели (обыкновенные нелинейные) определение порядка системы дифференциальных уравнений.

7. Переменные и параметры математической модели.

Работа 1. Решение системы дифференциальных уравнений на структурных и имитационных моделях. в ППП Orcad.

1. Общие вопросы теории дифференциальных уравнений

1.1. Порядок системы ДУ, количество НУ, выбор переменных, для которых

задаются НУ.

1.2. Форма Коши. Необходимость представления системы ДУ в форме Коши при имитационном моделировании.

1.3. Что представляет собой решение системы ДУ при имитационном моделировании.

1.4. Линейность системы ДУ, математической модели, имитационной модели.

1.5. Охарактеризовать класс системы ДУ, рассмотренной в работе 1.

2 Способ решения системы ДУ методом имитационного моделирования.

2.1. Способ построения имитационной модели.

2.2. Что представляет собой виртуальная схема замещения.

2.3Алгоритм построения имитационной модели

3. Способ решения системы ДУ методом структурного моделирования.

3.1. Методика построения аналоговой модели.

3.2. Граф системы, структурная схема.

4. Переходные характеристики – как форма решения системы ДУ.

4.1. Переходные функции и их связь с решением системы ДУ.

4.2. Типы переходных функций (периодическая, апериодическая,

сходящаяся, расходящаяся) и характер решений.

4.3. Фазовые портреты для анализа характера решения системы ДУ. Способ построения.

5. Связь вида уравнений (наличие линейных и нелинейных членов) и характера решений.

5.1. Влияние линейных членов на вид решения.

5.2. Влияние нелинейных членов на характер решения.

5.3. Влияние внешних возмущающих воздействий на решение.

Работа 2. Генератор постоянного тока.

В отчёте представляется:

1. Графики режима пуска при активной нагрузке (t), I(t), Iя(t).

2. График режима наброса активной нагрузки, сброса (t), Iя(t), Ubвых(t).

3. График наброса индуктивной составляющей нагрузки/ согласно варианту?

4. График наброса ёмкостной составляющей нагрузки / согласно варианту?

Вопросы по работе

1. ГПТ - объект моделирования

1.1. С какой целью производится моделирование ГПТ?

1.2. ГПТ какого типа возбуждения рассмотрен в работе.

1.3. Каков характер нагрузки соответствует вашему варианту?

2. Алгоритм и вычислительная программа расчета

2.1. Пояснить блок-схему программы расчета модели и вычислительные блоки.

2.2. Как реализовано интегрирование в вычислительной программе?

2.3. Как отражены в модели ГПТ уравнения магнитной цепи.

2.4. Как реализован режим «наброса нагрузки»?

3. Вопросы по результатам моделирования:

3.1. Как задаются режимы пуска, сброса нагрузки; НУ, параметры Rн,C,L-нагрузки.

3.2. Как оценивалось влияние активной составляющей нагрузки.

3.3. Как оценивалось влияние индуктивной составляющей нагрузки (по варианту).

3.4. Как оценивалось влияние ёмкостной составляющей нагрузки (по варианту).

3.5. Характеристика режима “сброса- наброса” нагрузки.

Работа 3. Асинхронный двигатель.

Предъявляется в отчёте:

1. График (t), Мэ(t), Is(t), Ir(t).

2. Режим пуска на холостом ходу.

3. Режим наброса нагрузки Rн /по варианту/, график (t), М(t), Is(t).

4. Реверс на хх , либо под нагрузкой, график (t), М(t), Ir(t), Is(t).

5. Режим останова. / на хх, либо под нагрузкой.

Вопросы.

1. АД - объект моделирования

1.1. С какой целью производится моделирование АД?

1.2. Какой режим АД (двигатель, генератор или электромагнитный тормоз) соответствует вашему варианту задания?

1.3. Какие составляющие нагрузки присутствуют в вашем случае?

2. Алгоритм и вычислительная программа расчета

2.1. Пояснить блок-схему программы расчета модели и вычислительные блоки.

2.2. В какой системе координат построена модель и почему

2.3. Как отражены уравнения магнитной цепи в программе расчета модели АД?

2.4. Как реализована процедура интегрирования»?

3. Вопросы по результатам моделирования:

3.1.Какова траектория точки состояния АД на механической характеристике.

3.2. Какова траектория точки состояния АД при нагрузке.

1. Физическая интерпретация переходов АД в генераторный режим и режим электромагнитного тормоза.

2. Определить по графику кратность пускового тока.

3. Определить по характеристике М(t), перегрузочную способность двигателя.

Работа 4. Регулирование синхронного генератора.

Предъявляются в отчёте:

1. График K(Y) при x<0 ; x=0; x>0.

2. График W(p) при Rн(inf) и Rн(sup).

Вопросы:

1. СГ- объект моделирования

1.1. С какой целью производится моделирование СД?

1.2. Как формулируется задача регулирования СД

1.3. Какие моделируются различные типы нагрузки?

2. Алгоритм и вычислительная программа.

2.1 Как определяются K(Y) и W(p)?

2.2 Как получено выражение W(p) по исходной модели СГ?

2.3 Какие использованы допущения, (их физический смысл и правомерность) позволяющие применить аналитический метод интегрирования диф уравнений ?

3. Вопросы по результатам моделирования:

3.1. Почему характеристики K(Y) сходятся при Y=0 ?

3.2. Почему диапазон Y для характеристик K(Y) различен ?

3.3. Какова реакция якоря (подмагничивающая или размагничивающая) при x<0 ; x=0; x>0 ?

3.4. Физическая интерпретация хода кривых семейства K(Y) при x<0 ; x=0; x>0 ?

Вопросы для подготовки к экзамену.docx

Экзаменационные вопросы по дисциплине

«Динамика и регулирование преобразователей электроэнергетических комплексов»

1. Определение системы, элемента системы, примеры систем.

2. Понятие модели. Требования к модели. Типы моделей. Различия математической, структурной и имитационной моделей. Примеры.

3. Классификация математических моделей ЭМП Примеры.

4. Основные принципы теории моделирования. Примеры моделей ЭМП.

5. Этапы моделирования. Специфика реализации математической и имитационной моделей в различных программных средствах.

6. Модель системы и модель процесса (определение и примеры). Линейные системы (определение и критерии). Характерные признаки.

7. Динамическое состояние системы. Переходные и динамические режимы. Характер возмущающего воздействия.

8. Переходный и динамический режимы ЭМП. Внешние возмущающие воздействие при различных режимах. Примеры для основных типов ЭМП.

9. Характер протекания переходных процессов в линейных моделях ЭМП (периодические и апериодические процессы). Переходные и передаточные функции. Положения корней характеристического уравнения для различных процессов.

10. Фазовые портреты (понятие, фазовые портреты различных типов переходных процессов ЭМП). Связь с переходными функциями.

11. Параметры переходных процессов в линейных моделях ЭМП (постоянные времени, коэффициент демпфирования, частота собственных колебаний). Геометрическая интерпретация. Примеры.

12. Структура ЭМП (подсистемы и связи между ними). Примеры двигателя и генератора.

13. Иерархия математических моделей ЭМП. Допущения, принимаемые для моделей различного уровня.

14. Физические законы, действующие в электрических подсистемах ЭМП (описывающие топологию, материальную среду, логику функционирования).

15. Физические законы, действующие в магнитной подсистеме ЭМП (описывающие топологию, материальную среду, логику функционирования).

16. Физические законы, действующие в механической подсистеме ЭМП (описывающие топологию, материальную среду, логику функционирования).

17. Круг задач, решаемых при расчёте моделей подсистем ЭМП и управление.

18. Тип мат. описания и класс уравнений, описывающих различные подсистемы ЭМП.

19. Классификация методов решения, применяемых при моделировании ЭМП.

20. Методы решения линейных моделей ЭМП с сосредоточенными параметрами (рассмотреть для каждой из подсистем и СУ).

21. Методы решения нелинейных моделей ЭМП с сосредоточенными параметрами (рассмотреть для каждой из подсистем и СУ).

22. Тип мат. описания электрической подсистемы ЭМП и методы решения. Особенности реализации в Pascal, Mathсad, Orcad.

23. Тип мат. описания магнитной подсистемы ЭМП и методы решения. Особенности реализации в Pascal, Mathсad, Orcad.

24. Тип мат описания механической подсистемы ЭМП и методы решения. Особенности реализации в Pascal, Mathсad, Orcad.

25. Модель обобщённого ЭМП. Идея создания, схема замещения, соотношение частот. Питающие напряжения ОЭМП при реализации основных типов электрических машин.

26. Уравнения обобщённого ЭМП. Матричная форма записи в фазных координатах x,y.

27. Различные системы координат, применяемые при построении мат моделей ЭМП. Геометрическая интерпретация, их размерность и характеристика, частоты вращения ротора и статора в различных координатах.

28. Преобразования координат. Цель преобразования. Возможность и способы.

29. Матрицы перехода от вращающихся координат к неподвижным и обратно. Геометрическая интерпретация.

30. Целесообразность применения различных координат при моделировании различных типов ЭМП.

31. Преобразование Парка-Горева для 3-х фазной ЭМП.

32. Алгебраические и численные методы интегрирования уравнений динамики. Задача Коши отыскания единственного решения.

33. Дифференциальные, интегральные и разностные уравнения. Методы Эйлера и Рунге-Кутта.

34. Векторно-матричная форма представления уравнений динамики. Форма Коши. Аппарат численного моделирования.

35. Процедура построения имитационной модели (принцип электромеханических аналогий).

36. Программирование в проблемно-ориентированных языках и средах. Входной язык пакета Design Center, синтаксис и семантика. Графический интерфейс.

37. Состав пакета Design Center и этапы решения. Язык управления заданием.

38. Алгоритмы цифровых моделей динамических процессов в ЭМП (граф расчётной схемы, машинный алгоритм в Pascal).

39. Методика построения аналоговых моделей для расчётов в Design Center ( алгоритм, основные элементы, примеры).

40. Коэффициенты передачи и передаточная функция ЭМП. Область определения. Класс мат моделей ЭМП, для которых они применяются. АЧХ и ФЧХ для формы представления передаточных функций.

41. Передаточные функции ДПТ и АД (идеализация, алгоритм построения).

42. Передаточные функция однофазного трансформатора (идеализация, алгоритм построения).

43. Передаточные функции СГ (идеализация, особенности представления нагрузки).

44. Способы построения передаточных функций систем. Использования сигналов графов Коутса для построения ПФ. Правила преобразования.

45. Математическая модель однофазного трансформатора (допущения, мат. описание, характеристика системы ОДУ, метод решения).

46. Имитационная модель двухполупериодного выпрямителя, работающего на активную нагрузку. Схема замещения. Этапы моделирования.

47. Математическая модель трансформаторно-выпрямительного устройства. Класс уравнений и начальные условия. Входное напряжение. Задание режимов для исследования пульсаций.

48. Математическая модель АД. (принципиальная схема, схема замещения, система координат, порядок построения модели).

49. Мат модель АД. (состав уравнений, характеристика мат. описания). Особенности реализации в MathCad и Design Center. Исследуемые режимы. Формулировка задачи управления.

50. Мат. модель ДПТ (схема замещения, применяемая система координат). Характеристика мат. описания. Задание режимов. Формулировка задачи регулирования.

51. Мат. модель ГПТ. (Схема замещения, применяемая система координат). Характеристика мат. описания. Исследуемые режимы. Формулировка задачи регулирования.

52. Мат. модель однофазного явнополюсного СГ (применяемая система координат, схема замещения, уравнения мат. модели). Характеристика. Исследуемые режимы. Предельные характеристики.

53. Мат. модель двухфазного СГ в -координатах .Схема замещения. Характеристика мат. описания. Исследуемые режимы.

54. Мат. модель двухфазного СГ в dq-координатах. Способ построения. Характер токов. Исследуемые режимы.

55. Мат. модель СД в dq-координатах. Синхронный режим. Схема замещения. Исследуемые режимы. Характеристика мат. описания.

Версия: AAAAAAU2pTI Код: 000014100