主要内容

使用Simscape元件的相量模式模拟

您可以在相量模式下运行模型以加快模拟速度。在Simscape中,相量模式称为频率-时间方程公式。通常,此公式可使用比传统时间公式更大的时间步长精确模拟交流模型。

在以下情况下,使用频率-时间方程进行计算以加快模拟速度:

  • 您的模拟包含具有共同基频的周期性交流信号

  • 您感兴趣的是缓慢移动的交流相关量,如振幅或相位,和直流输出信号

建立模型

要度量运行模拟所需的时间,请打开模型ee_sm_控制并创建一个模型回调。

mdl=加载系统(“ee_sm_控制”);open_system (mdl);set_param (mdl“StartFcn”,“tic;”);设置参数(mdl,“StopFcn”,‘tsim=toc;’);

运行一个基于时间的模拟

双击解算器配置块并应用以下配置:

  • 通过选中使用局部解算器复选框

  • 设定采样时间参数到1e-3

  • 设定方程式参数到时间

您还可以运行此代码来配置块。

blk=查找系统(mdl,“MaskType”,“解算器配置”);设置参数(黑色,“UseLocalSolver”,“开”);设置参数(黑色,“LocalSolverSampleTime”,“1 e - 3”);设置参数(黑色,“等式公式”,“NE_TIME_EF”);

模拟模型并保存运行时和日志变量。

sim(获取参数(mdl、,“姓名”));tsim_时间=圆形(tsim,2);simlog_ee_sm_控制_时间=simlog_ee_sm_控制;

运行相量模式模拟

双击解算器配置块并应用以下配置:

  • 通过选中使用局部解算器复选框

  • 设定采样时间参数到1e-2

  • 设定方程式参数到频率和时间

您还可以运行此代码来配置块。

blk=查找系统(mdl,“名字”,“解算器配置”);设置参数(黑色,“UseLocalSolver”,“开”);设置参数(黑色,“LocalSolverSampleTime”,“1飞行”);设置参数(黑色,“等式公式”,“NE\u频率\u时间\u EF”);

模拟模型并保存运行时和日志变量。

sim(获取参数(mdl、,“姓名”))tsim_相量=圆形(tsim,2);simlog_ee_sm_控制_相量=simlog_ee_sm_控制;

比较DC结果

绘制时间和频率-时间模拟的磁场电压和转子速度。对于每个模拟模式,每50个数据点显示一个标记。

[hTime, hPhasor] = setup_figure (simlog_ee_sm_control_time simlog_ee_sm_control_phasor,“dc”); 图例([hTime,hPhasor]{[的时间(t = ',num2str(尖沙咀时间),‘s’],['相量(t)'num2str (tsim_phasor),‘s’]});

尽管使用了10倍大的时间步长,但相量模拟再现了与基于时间的模拟几乎相同的结果。在图例中还显示了每个模拟模式的测量模拟时间。这个性能指标在不同的机器上是不同的,但是频率时间模拟应该比时间模拟快大约两倍。注意,在频率时间的情况下,每一步所需的实际时间要高一些,但总时间减少了。

比较交流结果

绘制A.-一段时间内同步电机的相电压1s1.1s.由于频率-时间公式中的时间步长较大,交流量的分辨率太小,无法分辨出正弦波。可用的点采样不足,但仍然准确。

[hTime, hPhasor] = setup_figure (simlog_ee_sm_control_time simlog_ee_sm_control_phasor,“ac”); 图例([hTime,hPhasor]{[的时间(t = ',num2str(尖沙咀时间),‘s’],['相量(t)'num2str (tsim_phasor),‘s’]});

通常,使用频率-时间公式来加速模拟,其中感兴趣的输出是直流或缓慢移动的交流量。您可以使用周期性传感器测量交流信号的缓慢移动特性,如时间和频率-时间公式中的振幅和相位。有关更多信息,请参阅PS谐波估计器(振幅、相位)

有时,产生的交流信号的时间和频率之间会有小的相位偏移。这种差异是由于信号频率随时间略有不同的累积积分误差造成的。

另见

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