Прикладные программы. Булат 17 в (прикладные программы в Э). Контрольная работа по дисциплине "Прикладные программы в электротехнике" Выполнил студент группы
 Скачать 0.79 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Республики Татарстан Альметьевский государственный нефтяной институт Факультет Энергетики и Автоматики Кафедра Электроэнергетики Контрольная работа по дисциплине "Прикладные программы в электротехнике" Выполнил студент группы________ ______________________________ (ФИО) Принял ______________________ (должность, учёная степень, звание) ______________________________ (ФИО) Альметьевск 2019 ЗАДАНИЕ 1 Основы работы в MSExcel. Ввод формул, работа с таблицами. Графическое отображение результатов расчёта Выполнить в программном комплексе MS Excel следующие действия. Построить графики зависимости напряжения и тока в диапазоне от 0 до 10π. Тип диаграммы: точечная, с гладкими кривыми. Функции для построения графиков: u =Um sin(ωut+ψu) i = Im sin(ωit+ψi) Значения коэффициентов Um ,Im , ωu , ωi для разных вариантов приводятся в приложении, табл. А1. Для чётных вариантов принять ψu=π/9, ψi=- π/10; для нечётных вариантов: ψu=π/12, ψi=- π/8.  Закон изменения напряжения: U(t)=100sin(155t+П/12) ,В Числовые значения, полученные в excel и график напряжения: Тип диаграммы: точечная, с гладкими кривыми.  Закон изменения тока: I(t)=14sin(150t-п/8), А Числовые значения, полученные в excel и график напряжения: Тип диаграммы: точечная, с гладкими кривыми.  ЗАДАНИЕ 2 Решение математических задач в электротехнике средствами программного пакета MATHCAD  Рисунок 1 - Принципиальные электрические схемы для расчёта матричным способом Для приведённых на рисунке 1 схем(а) и(б) составить системы уравнений: 1) по законам Кирхгоффа в матричной форме; 2) по методу контурных токов; 3) по методу узловых потенциалов. Найти токи во всех ветвях цепи матричным способом в программе MATHCAD. Значения R и E для разных вариантов приводятся в приложении А2. Значения сопротивлений и ЭДС для заданий(а) и(б) принять одинаковыми.  Обозначим направления токов в исследуемой схеме:  Расчет по Методу 1 и 2 Закона Кирхгофа I1+I6-I4=0 I2+I4-I5=0 I5+I3-I6=0 I1R1+I4R4-I2R2=E1 I2R2+I5R5-I3R3=-E2 I4R4+I5R5+I6R6=0 2) Расчет по методу контурных токов: Обозначим направления токов в исследуемой схеме:  Составим уравнения: I11(R1+R4+R2)+I22R2+I33R6=E1 I22(R2+R5+R3)+I11(R2)-I33R5=E2 I33(R4+R5+R6)+I11(R4)-I22(R5)=0 Метод узловых потенциалов  Составим уравнения: I1=(A-B+E1)/R1 I2=(A-C)/R2 I3=(A+E2)/R3 I4=(B-C)/R4 I5=C/R5 I6=B/R6 (A-B+E1)/R1+ B/R6-(B-C)/R4=0 (A-C)/R2+(B-C)/R4- C/R5=0 C/R5+(A+E2)/R3- B/R6=0 Определяем токи матричным способом: Решение в маткад:   1) Расчет по Методу 1 и 2 З. Кирхгофа I1+I4-I3=0 I5-I1-I2=0 I2+I3-I6=0 I1R1+I3R3-I2R2=E2 I5R5+I1R1-I4R4=E1 I4R4+I3R3+I6R6=E2 2) Расчет по методу контурных токов: Обозначим направления токов в исследуемой схеме:  Составим уравнения: I11(R3+R4+R6)+I22R3-I33R4=E2 I22(R1+R3+R2)+I33R1+I11R3=E2 I33(R1+R4+R5)+I22R1-I11R4=E1  Составим уравнения: I1=(E1-B)/R1 I2=-A/R2 I3=(B-A)/R3 I4=(C-B)/R4 I5=C/R5 I6=(A-C-E2)/R6 (E1-B)/R1+(C-B)/R4-(B-A)/R3=0 C/R5-(E1-B)/R1+A/R2=0 -A/R2+(B-A)/R3-(A-C-E2)/R6=0 Определяем токи матричным способом: Решение в маткад:  ЗАДАНИЕ 3 Моделирование электротехнических устройств средствами программного комплекса MATLAB. Модель тиристорного преобразователя. При выполнении работы используются стандартные модели пакета Simulink. Последовательность доступа к модели: Start → Simulink → Sim Power Systems → Demos. Для разных версий программы внешний вид и взаимное размещение приложений могут несколько отличаться. В задании используется модель тиристорного преобразователя (Thyristor Converter). Установить согласно номеру варианта: - на синхронном генераторе (Synchronized 6-Pulse Generator) значение частоты, Гц; - внутреннее сопротивление тиристорного преобразователя, Ом.  Схема моделирования:  Эпюры, снятые с осциллографа:  ЗАДАНИЕ 4 Моделирование электроэнергетических объектов и систем с заданными параметрами в приложении SIMULINK MATLAB. Модель 3-фазной линии электропередач. При выполнении работы используются стандартные модели пакета Simulink. Последовательность доступа к модели: Start → Simulink → Sim Power Systems → Demos. Для разных версий программы внешний вид и взаимное размещение приложений могут несколько отличаться.  Схема моделирования:  Эпюры, снятые с осциллографа схемы моделирования: Фаза А и фаза В  ЗАДАНИЕ 5 Моделирование электротехнических устройств средствами программы Electronic Workbench. Принципы компоновки электрических схем. Измерительные приборы. а) Скомпоновать из стандартных элементов программы схему, приведённую на рисунке 4. Найти значения токов в точках А и В. Исходные данные для моделирования приводятся в табл. А5.  Рисунок 4 – Схема для моделирования в программе Electronic Workbench по заданию(а). б) Скомпоновать в программе Electronic Workbench схемы по рис. 1(а) и (б), найти токи, протекающие по всем ветвям схем. Значения сопротивлений и ЭДС принять из задания 2, табл. А2. в) Для схемы по рисунку 5 найти напряжениеU2. Исходные данные для различных вариантов приводятся в табл. А6.    Задание а Схемы моделирования и значения напряжений и токов, снятые при помощи мультиметров:  Задание б   Задание в  В результате моделирования получаем значения, полученные расчетным путем. Расчет произведен верно. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Акчурин Э.А. Программирование в системе MatLAB. Методические указания к лабораторным работам. – Самара, Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики, 2001. – 22 с., ил. 2. Бенькович Е.С., Колесов Ю.Б., Сениченков Ю.Б. Практическое моделирование сложных динамических систем. С. Петербург, БХВ, 2001.- 441 с. 3. Кузнецов, Ю. Н. Математическое программирование / Ю.Н. Кузнецов, В.И. Кузубов, А.В. Волощеноко. - М.: Высшая школа, 1980. – 320 с. 4. Леонтьев, Ю. Microsoft Office 2007. Краткий курс / Ю. Леонтьев. – СПб.: Питер, 2007. – 760 с. 5. Математическое и компьютерное моделирование процессов и систем в среде MATLAB/SIMULINK. Учебное пособие для студентов и аспирантов / В.В. Васильев, Л.А. Симак, А.М. Рыбникова. – К.: НАН Украины, 2008. – 91 с. 6. Деннис Дж. Математическое программирование и электрические цепи. – М.: Изд-во иностр. лит., 1961. – 212 с. 7. Ярыш Р.Ф. Теоретические основы электротехники: Методические указания по выполнению контрольной работы по дисциплине«Теоретические основы электротехники» для бакалавров направления подготовки 140400 «Электроэнергетика и электротехника» всех форм обучения. - Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2013. – 36с |