Молодой учёный. Issn молодой учёныйМеждународный научный журналВыходит еженедельно 46 (180) Редакционная коллегия bГлавный редактор
 Скачать 7.12 Mb.
|
|
. № 46 (180) . Ноябрь 2017 г. Физика 1 э L r R k к R L p z S L к Sy I к p z Sy I 1 s 1 S R Sx I Рис. 1. Структурная схема для определения тока I Sx в Script-Simulink эк 4 × S L × 5 к Sy I к p z Sy I 1 s 1 S R Sx I 6 × × × × ÷ p z × Рис. 2. Структурная схема для определения тока I Sx в Simulink 11 “Young Scientist” . # 46 (180) . November 2017 Physics 1 r Rк S R r Sy my Rк r S Sy Sy S к Sx p mx m э S r R к p Sx k R L L k I s R k R I U L I z L L R k L z I Определим ток I Sy : 1 3 1 5 6 2 4 1 1. r Rк Sy my S Sy Sy S к Sx p mx r R к p Sx m э k R I R I U L I z k L z I L L s Структурная схема для определения тока I Sy приведена на риск R L p z S L к Sy I к Sx I p z 1 э L 1 s 1 S R Sy I Рис. 3. Структурная схема для определения тока I Sy в Script-Simulink Расчет коэффициентов будем производить в отдельном блоке Subsystem, поэтому вносим в структурную схему на рис. 3 блоки перемножения (рис. 4). Определим потокосцепление Ψ mx по оси (+1) из уравнения (13) работы [1]: 1 0 1 R S R R Rк mx Rк Sx mx Sx Sx mx m r S S S R к my R к Sy к p my R к Sy R p Sy S r L R L L R R I s U I s L k L L L L L I z L I L z I L k Перенесем в левую часть 1 R mx r S L s k L : Молодой учёный» . № 46 (180) . Ноябрь 2017 г. Физика э L r R k к R L S L к Sy I к p z Sy I 1 s 1 S R Sx I p z Sy U Рис. 4. Структурная схема для определения I Sy в Simulink 1 1 R Rк S R R R mx mx Rк Sx Sx к my r S m S S S к p my R p Sy r L R R L L L s R I U k L L L L L z L z I k Обозначим эк 1 э Rк R R mx mx Sx Sx к my r S m S S к p my R p Sy r L R L L s R I U k L L L L z L z I k Определим потокосцепление Ψ mx : 13 “Young Scientist” . # 46 (180) . November 2017 Physics 2 5 6 4 3 1 1 1. R R Rк mx mx Sx Sx к my к p my m S S r r S R p Sy э L L R R I U z L L L k k L L z I L s Структурная схема для определения потокосцепления Ψ mx приведена на рис. 5. Подготовим эту схему для расчета в Simulink (рис. 6). R S L L + + + + + – 1 r k + – × R p z 1 4 5 2 × R L × 3 Sx U mx my к Sx I R S L L к my Sy I p z 1 s Rк m R L mx 6 r S э k Рис. 5. Структурная схема для определения потокосцепления Ψ mx в Script-Simulink Молодой учёный» . № 46 (180) . Ноябрь 2017 г. Физика R S L L + + + + + – 1 r k + – × R 1 4 5 2 × R L × 3 Sx U mx my к Sx I R S L L к my Sy I 1 s Rк m R L mx 6 r S э k Рис. 6. Структурная схема определения Ψ mx в Simulink Аналогично определим потокосцепление Ψ my по оси (+j) из уравнения (15) [1]: 1 0 1 R S R R Rк my Rк Sy my Sy Sy my m r S S S R к mx R к Sx к p mx R к Sx R p Sx S r L R L L R R I s U I s L k L L L L L I z L I L z I L k Перенесем в левую часть 1 R my r S L s k L : 1 / ( ) 1 R S R R R Rк my my Rк Sy Sy к mx r S m S S S э r S к p mx R p Sx r L R L L L R s R I U k L L L L L L k L R z L z I k Тогда потокосцепление Ψ my определится следующим образом 15 “Young Scientist” . # 46 (180) . November 2017 Physics 5 2 1 3 4 6 1 1 . R R Rк my my Sy Sy к mx к p mx m S S r r S R p Sx э L L R R I U z L L L k k L L z I L s Структурная схема для определения потокосцепления Ψ my приведена на рис. 7. R S L L – – + – + – 1 r k + – × R p z 1 4 5 2 × R L × 3 Sy U mx my к Sx I R S L L к my Sy I p z 1 s Rк m R L mx 6 r S э k Рис. 7. Структурная схема для определения потокосцепления Ψ my в Script-Simulink Схема для расчета Ψ my в Simulink представлена на рис. 8. Молодой учёный» . № 46 (180) . Ноябрь 2017 г. Физика R S L L 1 r k R R L Sy U mx my к Sx I R S L L к my Sy I 1 s Rк m R L mx r S э k Рис. 8. Структурная схема для определения Ψ my в Simulink На рис. 9 представлена структурная схема для реализации уравнения электромагнитного момента в Simulink: 3 2 p mx Sy my Sx M z I I + – 3 Рис. 9. Математическая модель определения электромагнитного момента M в Simulink Структурная схема скорости вращения вала двигателя приведена на рис. 10: 1 . c M M J s Рис. 10. Математическая модель уравнения движения в Simulink 17 “Young Scientist” . # 46 (180) . November Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными Ψ m – на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink дана на рис. 11, …, 15. Расчет коэффициентов для варианта с Расчет коэффициентов Рис. 11. Общая схема математической модели асинхронного двигателя с переменными Ψ m – I S на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink Рис. 12. Паспортные данные Молодой учёный» . № 46 (180) . Ноябрь 2017 г. Физика Ib Ib J kk Sqrt J Zb fN Lsigma Рис. 13. Расчет коэффициентов базового варианта Рис. 14. Расчет коэффициентов для варианта с переменными Ψ m – I S 19 “Young Scientist” . # 46 (180) . November Рис. 15. Оболочка модели асинхронного двигателя с переменными Ψ m – I S на выходе интегрирующих звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink Эту же схему можно представить в более компактной форме с использованием блоков Goto ирис) и отдельных субблоков с расчетами токов и потокосцеплений, приведенных на рис. 17 и 18. Результаты моделирования асинхронного двигателя представлены на рис. 19. Молодой учёный» . № 46 (180) . Ноябрь 2017 г. Физика [R S 1] [R S 1] kr*LbR [R S 1] RRk/ Lm Рис. 16. Оболочка модели асинхронного двигателя с применением блоков Go to и F ro m 21 “Young Scientist” . # 46 (180) . November Рис. 17. Схемы для расчета I Sx и Рис. 18. Схемы для расчета Ψ mx и Рис. 19. Графики скорости и момента Молодой учёный» . № 46 (180) . Ноябрь 2017 г. Физика Литература: 1. Емельянов, А. А, Бесклеткин В. В, Пестеров Д. И, Одинцов ВО, Антоненко И. А, Коновалов И. Д, Бабкин В. А. Моделирование асинхронного двигателя с переменными Ψm — IS на выходе апериодических звеньев в системе абсолютных единиц в Simulink-Script // Молодой ученый. — 2017. — № 45. — с. 8–19. 2. Шрейнер, РТ. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. — Екатеринбург УРО РАН, 2000. — 654 с. Шрейнер, РТ. Электромеханические и тепловые режимы асинхронных двигателей в системах частотного управления учеб. пособие / РТ. Шрейнер, А. В. Костылев, В. К. Кривовяз, СИ. Шилин. Под ред. проф. д. т. н. РТ. Шрейнера. — Екатеринбург ГОУ ВПО Рос. гос. проф.-пед. унт, 2008. — 361 с 23 “Young Scientist” . # 46 (180) . November 2017 Computer ИНФОРМАТИКА bbРазработка автоматизированного рабочего места преподавателя информатики Коптенок Елизавета Викторовна, ассистент Кузин Александр Владимирович, студент Шумилин Тимур Борисович, студент Соколов Максим Дмитриевич, студент Брянский государственный технический университет О существляя учебный процесс, преподаватель информатики подготавливает большое количество однотипных заданий для расчетно-графических, самостоятельных и домашних работ. Каждый год задания должны меняться, чтобы студенты не могли воспользоваться результатами, полученными студентами в предыдущие года. Для удобства проверки преподавателю желательно иметь готовые ответы, а также опорные точки решения, чтобы быстро установить ошибку. Так как помимо использования прошлогодних задач также нередко встречаются случаи списывания работу студентов других групп, преподавателю необходимо подготовить уникальные задания для каждой группы. Таким образом, речь может идти о нескольких десятках вариантов, то есть сотнях задач. Вручную составление такого количества задач, даже по однообразным вариантам, может занять не один день. Например, типовая расчетно-графическая работа содержит до 15 задач на разные темы, а в учебной группе обучается до 18–20 человек, соответственно необходимо составить и проверить около 300 задач. Для решения составленных заданий преподаватель может пользоваться бесплатными онлайн-сервисами и программами, но это неудобно и отнимает много времени. Кроме того, онлайн сервисы имеют существенные недостатки. Главный из них — отсутствие настоящей генерации вариантов. Как правило, сервис располагает определенной базой задач, то есть, вариативность задач ограничивается готовым набором заданий. Таким образом, нередко данные сервисы никак не помогают преподавателю в создании задач, которые не встречались ранее. Большинство онлайн сервисов предлагают генерацию варианта, содержащего несколько задач на разные темы, но вариант не генерируется с нуля, а комбинируется из базы задач, собранных из сборников задач для подготовки к ЕГЭ. Также предоставляются сборники задач, зачастую платные. На основе сформированных требований была разработана программа, предоставляющая пользователю следующие возможности. Выбор тематики задач. Всего предложено 15 разных тем, из которых можно сформировать типовой вариант от одной задачи до пятнадцати соответственно. Возможность выбора подтипа задачи, текста условия задачи. Для каждого типа задач существует несколько подтипов — задачи на схожую тематику и со схожими базовыми алгоритмами решения, но отличающиеся либо сложностью решения, либо искомыми и заданными величинами. Также для разных подтипов используются разные текстовые шаблоны условия задачи. Возможность указания количества вариантов. Для сформированного типового варианта можно сгенериро- вать определенное количество вариантов с разными значениями параметров, но похожими схемами решения. Возможность генерации задачи, использую случайные значения. Преподаватель может не указывать диапазоны значения для формирования задачи. В этом случае параметры будут подобраны случайным образом, с учетом связи между ними. Возможность указания диапазона значений для той или иной задачи. Так как преподавателю могут быть нужны разные варианты задач, то логично указывать не значения, а их диапазоны, а программа генерирует задачи с разными значениями, укладывающимися в данные диапазоны. Возможность сохранения текстов задач, ответов к задачами опорных точек решения задач. Для дальнейшего использования удобнее сохранять условия задач в документ Microsoft Word, также необходимо сохранить ответы к задачам для проверки, а также опорные точки решения вычисление промежуточных величин, сверяя которые преподавателю будет проще определить, на каком этапе студент совершил ошибку в решении задачи, если ответы не сходятся Молодой учёный» |