Секция 7 - MATLAB в образовании и Интернете (1250002), страница 17
Текст из файла (страница 17)
5.9.1908Секция 7. MATLAB в образовании и ИнтернетеРис. 5.9. Демультиплексор вектора данных Iabc.Используя информацию с выходов компонент Goto и блоки измерения действующих значений (RMS) из библиотеки Extra Library\Measurements, организуйте подсистемы для измерения соответствующих токов и напряжений. В качестве примера на рис. 5.10 показанасхема для измерения действующих значений фазных токов. На рис. 5.11.приведен характерный пример изменения токов в момент пуска асинхронной машины.Рис. 5.10. Блок-диаграмма модели для измерения временных зависимостей действующих значений токов Iabc.Рис.
5.11. Осциллограммы действующих значений токов Iabc.3. Для измерения в переходном режиме активной и реактивной мощностей используйте информацию с выходов компонент Goto и блоки измерения Active & Reactive Power из библиотеки Extra Library \ Measurements.1909Труды II научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB»Пример организации подсистемы для измерения суммарных активных иреактивных мощностей показан на рис. 5.12, а характерные кривые изменения P и Q приведены на рис.
5.13.Рис. 5.12. Подсистема для измерения активной и реактивной мощностей.Рис. 5.13. Графики изменения активной и реактивной мощностей.Лабораторная работа № 6. Исследование переходных процессовв электромоторах постоянного токаЦель работы. Исследование переходных процессов при пуске электромоторов постоянного тока.Описание объекта исследованияИспользуемая для исследования PSB-модель (рис.6.1) находится вфайле DC_motor.Объект исследования — электрический мотор постоянного токаDC_motor моделируется посредством подсистемы, содержание которойпоказано на рис. 6.2, а соответствующее окно настройки модели на рис.6.3.
В используемой модели входы A+ и A- являются входами коллектораротора, входы F+ и F- моделируют статор, вход TL воспринимает нагру1910Секция 7. MATLAB в образовании и Интернетезочный момент на валу, а выход m в виде четырехмерного вектора обеспечивает вывод информации о параметрах работы мотора: частоте вращениявала w, токе ротора Ia, токе статора If и моменте вращения на валу Te.
Каквидно из рис. 6.2, рассматриваемая модель учитывает индуктивности и сопротивления потерь в обмотках ротора и статора.Рис. 6.1. Модель электродвигателя постоянного тока.Указанные на рис. 6.3 параметры настройки моделируют мотормощностью 5 л.с. с номинальной скоростью вращения 1220 об/мин.Рис. 6.2.
Подсистема DC_motor.1911Труды II научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB»Процесс «включения» мотора осуществляется блоком Ideal Switch суправляющим таймером и подсистемой Motor Starter, состав которой показан на рис. 6.4. Таким образом имитируется типовая схема старта электродвигателя постоянного тока, которая предусматривает включение в начальный момент в цепь ротора ряда балластных сопротивлений и их отключение в процессе увеличения оборотов вала двигателя.Рис.
6.3. Окно настройки модели DC_motor.Рис. 6.4. PSB-модель подсистемы Motor Starter.В рассматриваемой модели нагрузочный момент на валу моделируется как зависящий от скорости вращения вала. Контрольные осциллограммы работы PSB-модели приведены на рис. 6.5 и рис. 6.6.1912Секция 7. MATLAB в образовании и ИнтернетеРис. 6.5. Графики переходных процессов.Рис. 6.6. Графики переходных процессов.Программа исследований.1. Используя исходную модель, исследовать характер переходныхпроцессов в режиме холостого хода (без нагрузки) и в режиме максимальной нагрузки.
При этом необходимо:1.1. Определить зависимость времени разгона двигателя от значениявращающего момента на валу.1.2. Определить зависимость установившейся скорости вращения отзначения вращающего момента на валу.1.3. Построить графики изменения мгновенных и действующих значений токов и напряжений в обмотках при различных нагрузках в режимепуска.1.4. Построить графики изменения активной и реактивной мощности в обмотках при различных нагрузках в режиме пуска.2.
Исследовать характер переходных процессов в машине постоянного тока при различных значениях мощности сети питания.3. Исследовать характер переходных процессов в машине постоянного тока при различных значениях нагружающего момента на валу двигателя.Методические указания по порядку проведения работы.1. Для проведения измерений характеристик переходных процессовсогласно п. 1 необходимо из исходной модели исключить блок Bl и, ис1913Труды II научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB»пользуя блок Constant из Simulink-библиотеки Sources, задавать необходимые значения момента TL на валу двигателя.2.
Все необходимые измерения параметров и характеристик выполнять используя методические указания к предыдущим работам.1.2.3.4.5.6.ЛитератураБессонов Л. А. Теоретические основы электротехники.— М.: Высшаяшкола, 1978.— 752 с.Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. — СПб.: КОРОНА принт,2001.— 320 с.Гультяев А.
К. MATLAB 5.3 Имитационное моделирование в средеWindows: Практическое пособие.— СПб.: Корона принт, 2001.— 400 с.Дьяконов В. П., Круглов В. В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем.— СПб.: Пит, 2002.— 448 с.Дьяконов В. П., Абраменкова И. В., Круглов В. В.
MATLAB 5.3.1 с пакетами расширений.— М.: Нолидж, 2001.— 432 с.Петров Г. Н. Электрические машины. В 3-х частях. Ч.1. Введение.Трансформаторы. Учебник для вузов.— М.: Энергия, 1974.— 240 с.1914Секция 7. MATLAB в образовании и ИнтернетеУДК 519.6АНИМАЦИОННАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВМОДЕЛИРОВАНИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕТОМ В СРЕДЕMATLABМулин П. В., Костиков П. А.Московский авиационный институт(государственный технический университет), Москва,e-mail:mulin@newmail.ruПри изучении дисциплин «Динамика полета», «Системы автоматического управления летательных аппаратов», «Проектирование системуправления летательных аппаратов» и близких к ним по содержанию важную роль в правильном понимании студентами явлений, свойственных полету самолета, физической сущности эксплуатационных требований, ванализе динамики самолета с системой управления играет имитационноемоделирование. Полученные в ходе моделирования результаты необходимо представить в форме, максимально удобной для восприятия и интуитивно понятной студентам.
В этой связи интерес представляет применениесредств трехмерной визуализация движения самолета, включающие построение 3-D траекторий в процессе моделирования, визуализацию пространственного положения самолета, имитаторов пилотажных приборов.Эту задачу могут решить входящие в MATLAB инструменты визуализации результатов моделирования на экранах набора виртуальных пилотажных приборов (пакет Dials & Gauges Blockset) и 3D анимацию (пакет Virtual Reality Toolbox), которые управляются из среды Simulink. Использование языка моделирования виртуальной реальности VRML позволяет осуществлять анимацию результатов моделирования по ключевым кадрамтрехмерной сцены, создаваемым в редакторе V-Realm Builder.Авторами с использованием редактора V-Realm Builder созданытрехмерные сцены, используемые для анимации результатов моделирования взлета и посадки палубного самолета.
Предполагается, что в ходе лабораторного практикума студенты создают Simulink-модель динамики самолета с системой управления, палубы корабля, кинематических связей,подключают блоки пакетов Dials & Gauges Blockset, Virtual RealityToolbox, Aerospace Blockset, загружают готовую трехмерную сцену дляанимации и проводят имитационное моделирование в реальном масштабевремени для заданных начальных условий полета и возмущений. Интерфейс средства отображения виртуальной реальности пакета Virtual RealityToolbox предоставляет возможность выбора из пяти ракурсов для наблюдения за пространственным движением самолета и позволяет менять положение наблюдателя в подвижной и неподвижной системах отчета.1915Труды II научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB»Предполагается, что данному лабораторному практикуму будутпредшествовать занятия в виде лекционного и лабораторного практикумапо работе в среде MATLAB в рамках дисциплин: «Вычислительные алгоритмы» и «Системы автоматизированного проектирования систем управления».Средства трехмерной визуализация движения самолета упрощаютотладку моделей, увеличивают наглядность моделирования, облегчают физическую трактовку функционирования системы управления, активизируют учебно-познавательную деятельность студентов.Литература1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
