Компьютерные технологии в проектирован. ргр 2 семестр. Проектирование нелинейных электротехнических устройств в пк matlab

• Название: Проектирование нелинейных электротехнических устройств в пк matlab
• Анкор: Компьютерные технологии в проектирован
• Дата: 28.08.2022
• Размер: 53.4 Kb.
• Имя файла: ргр 2 семестр.docx
• Тип: Документы; #654971

Расчетно-графическая работа

по дисциплине:

«Компьютерные технологии в проектировании»

Выполнил:

Преподаватель:

«Задание на расчетно-графическую работу

на тему: «Проектирование нелинейных электротехнических устройств в ПК MATLAB»

1. Цели работы

1. Изучить основные подходы к проектированию нелинейных электротехнических устройств в МАТЛАБ.

2. Научить студентов моделировать нелинейных электротехнических устройств в МАТЛАБ.

3. Научить студентов проводить численные эксперименты с построенными моделями нелинейных электротехнических устройств в МАТЛАБ.

4. Научить навыкам анализа результатов численных экспериментов.

2. Задание на расчетно-графическую работу

1. По заданной вольт-амперной или вебер-амперной характеристике электротехнического устройства построить математическую модель преобразования электрических параметров в устройстве.

2. По построенной математической модели построить Simulink-модель преобразования электрических параметров в устройстве.

3. Используя блоки библиотек Simulink и Sim Power Systems: In, Out, Voltage Measurement, Controled Current Source, Series RLC Branch, Fcn, Transfer Fcn, Integrator, построить Simulink-модель электротехнического устройства.

3. Исходные данные для варианта 10

Тип элемента – нелинейный резистор с фильтром

Параметры нелинейного резистора: I₀=230 A; U₀=30 кВ; α=51;

Постоянная времени фильтра – 10^-8 с.

Параметры источника питания: U=36 кВ; f=50 Гц.
4. Порядок выполнения работы

1. Считаем, что вольт-амперная характеристика нелинейного резистора задана выражением



где

i и u - мгновенные значения тока и напряжения;

U₀ - пороговое значение напряжения;

I₀ -величина тока устройства при значении напряжения равном пороговому;

α - показатель степени, определяющий нелинейность вольт-амперной характеристики резистора.

2. Схема блока нелинейного резистора показана на рис. 1. Модель ВАХ резистора реализована с помощью блока Fcn.



Рисунок 1 – SPS-модель нелинейного резистора

3. Схема всей модели показана на рис. 2. На схеме показаны датчики тока и напряжения, снимающие сигналы, пропорциональные этим переменным. Графопостроитель XY-Graph по этим сигналам строит вольт-амперную характеристику резистора (рис. 3). Временные диаграммы тока и напряжения также иллюстрируют нелинейность характеристики резистора (рис. 4).



Рисунок 2 – Схема модели для проведения численного эксперимента



Рисунок 3 – Вольт-амперная характеристика нелинейного резистора



Рисунок 4 – Временные диаграммы работы схемы

5. Выводы по работе

В ходе выполнения задания были достигнуты поставленные цели, а именно изучены приемы моделирования нелинейных электротехнических устройств в ПК Matlab, и получены навыки создания необходимых элементов.