3.2. Подготовка электрической схемы системы

После определения параметров регуляторов необходимо собрать электрическую схему исследуемой системы с помощью пакета Power System Blockset.

В соответствии с рис. 1 сигнал с выхода регулятора должен поступать на ШИП, который включает в себя (см. метод. указ. к лаб. раб. № 2 «Моделирование понижающего широтно-импульсного регулятора постоянного напряжения с помощью пакета Matlab 6.1»): источник постоянного напряжения, силовой полупроводниковый ключ (Mosfet транзистор), обратный диод и схему управления силовым ключом. Для управления силовым транзистором необходимо получить последовательность импульсов регулируемой длительности. Для этого сигнал управления, сформированный регулятором, должен сравниваться с сигналом генератора пилообразного напряжения.

Силовое напряжение сформированное ШИП должно поступать на якорную обмотку двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

В обмотку возбуждения ДПТ необходимо подать постоянное напряжения 230 В.

Для корректной работы электрической схемы необходимо, чтобы в первоначальный момент запуска двигателя момент нагрузки был равен нулю (до момента времени 0.1 с). В дальнейшем параметры нагрузки определяются в соответствии с вариантом задания. Реализовать такой алгоритм подключения нагрузки можно с помощью блока ступенчатого изменения сигнала Step или блока переключателя Switch.

В случае, если по заданию необходимо обеспечить ступенчатое изменение заданной скорости вращения или момента нагрузки, то изменение скорости необходимо производить в момент времени – 5 с, а изменение момента нагрузки в – 7 с.

Для наиболее быстрой и корректной работы электрической схемы целесообразно выбрать следующие параметры моделирования:

- время моделирования – 10 с,

- решатель дифференциальных уравнений – ode15s,

- максимальный размер шага – 0.0001.

3.3. Анализ моделей системы

Для анализа структурной схемы исследуемой системы после того, как были определены параметры регуляторов, необходимо сформировать сигналы задания скорости и момента нагрузки в соответствии с вариантом задания.

При исследовании полученных моделей необходимо проанализировать временные зависимости скорости вращения (заданной и текущей), тока и напряжения якорной цепи, электромагнитного момента двигателя и момента нагрузки.

4. Требования к оформлению пояснительной записки к курсовой работе

4.1. Объем и содержание курсовой работы

Общий объем пояснительной записки не должен превышать 25-30 листов, в том числе введение - не более 3-4 листов.

Пояснительная записка к курсовой работе должна давать достаточно полное представление о принципе решения задачи моделирования системы с обоснованием правильности решения задачи на ЭВМ. Записка иллюстрируется схемами и программами, выполняемыми с соблюдением всех требований ЕСПД [4]. Эти схемы и программы входят в общий объем пояснительной записки и нумеруются.

Пояснительная записка к курсовой работе должна включать в указанной последовательности следующие разделы: титульный лист; аннотацию (реферат); текст задания; содержание (оглавление) с указанием страниц; введение; разделы и подразделы основной части; заключение; список литературы; приложения (при необходимости).

Содержание основных разделов пояснительной записки следующее.

Титульный лист должен соответствовать установленному образцу.

Аннотация в краткой форме раскрывает содержание пояснительной записки к курсовой работе.

Текст задания должен соответствовать полученному варианту задания.

Содержание включает наименование всех разделов курсовой работы, а также подразделов и пунктов, если они имеют наименование, с указанием номера страниц, на которых размещается начало материала разделов, подразделов, пунктов.

Введение содержит постановку задачи, анализ актуальности и цели моделирования системы. Во введении дается краткий анализ возможных методов решения поставленной задачи, но так, чтобы он не заслонял основного содержания проекта. Указываются литературные источники, по которым делается обзор, позволяющий судить, насколько полно изучена литература по моделированию конкретной системы. Обзор должен содержать краткую оценку изложенных материалов и принципов моделирования.

Основная часть состоит из разделов, в которых рассматривается существо проблемы, дается аналитический обзор возможностей исследования заданного объекта моделирования, обоснование выбранного подхода к моделированию, описание концептуальной модели, формализацию и алгоритмизацию модели, описание выбранного математического и программного обеспечения, описание алгоритмов и программ, инструкции по использованию программ при моделировании на конкретной ЭВМ, результаты моделирования, анализ полученных на модели результатов и выводы по их использованию для исследования и разработки объекта моделирования.

В основной части приводится описание моделируемой системы и задание на моделирование; структурная схема модели системы; блок-диаграмма (схемы алгоритмов при использовании других языков программирования); текст программы; описание текста программы; аналитическая оценка характеристик функционирования моделируемой системы; результаты моделирования (дневник отладки, распечатки отдельных прогонов модели, полученные результаты), сравнение результатов имитационного моделирования и аналитического расчета, оценки возможных улучшений в работе системы (согласно заданию) и выработка дополнений к имеющейся модели, окончательный вариант модели с результатами.

Пояснительная записка должна содержать листинги программы и их описание. При большом объеме эти материалы выносятся в приложение к курсовой работе. Результаты машинного эксперимента с моделью системы должны быть представлены в форме графиков, таблиц, распечаток и т. п. Приводится анализ полученных результатов моделирования системы на ЭВМ. При несовпадении расчетных и экспериментальных результатов необходимо объяснить причины расхождения.

Заключение должно содержать качественные и количественные оценки результатов моделирования, особенно точности и достоверности результатов моделирования; затрат машинного времени на моделирование и требуемого объема памяти ЭВМ (для программ); технико-экономических факторов.

Следует представить краткий вывод по результатам моделирования системы (примерно на 0,5 страницы), отметить достоинства выбранного способа моделирования. Если в процессе моделирования системы был выбран не оптимальный способ, то следует указать причины, обусловившие такое решение, а также нерешенные вопросы, рекомендации по возможному в дальнейшем совершенствованию алгоритма и программы моделирования.

Список использованной литературы содержит перечень источников, использованных при выполнении курсовой работы. Указывают только те источники, на которые имеются ссылки в тексте пояснительной записки.

Приложение содержит вспомогательный материал (листинги программ, инструкции по пользованию программами и т.п.).