Моделирование контура тока системы «ТП – Д» в Matlab-Simulink и Си

Емельянов Александр Александрович, старший преподаватель;

Бесклеткин Виктор Викторович, старший преподаватель;

Зорин Дмитрий Иванович, студент;

Зозулин Михаил Сергеевич, студент;

Романовский Виталий, студент;

Андреева Валерия Игоревна, студент;

Ложкина Диана Петровна, студент;

Черных Анастасия Васильевна, студент

Российский государственный профессионально-педагогический университет (г. Екатеринбург)

Пестеров Дмитрий Ильич, студент магистратуры

Уральский государственный университет путей сообщения (г. Екатеринбург)

В работе [1] было рассмотрено моделирование силовой части системы «ТП – ДПТ НВ». В данной работе приведем модель контура тока этой системы в Matlab-Simulink и на языке Си.

Математическая модель контура тока системы «ТП – Д» в Simulink приведена на рис. 1.

Рис. 1. Математическая модель контура тока системы «ТП – Д» в Simulink

Расчет параметров производим в Matlab-Script (рис. 2).

Рис. 2. Расчет параметров модели в Matlab-Script

Результаты моделирования контура тока системы «ТП – Д» в Simulink представлены на рис. 3.

Рис. 3. Графики тока задания i_зад., тока якоря i_a и скорости ω в Simulink

Выразим ток на выходе звена ФЗТ (фильтр в цепи задания тока):

Перейдем от изображения к оригиналу:

Задание по току на выходе фильтра для программирования на языке Си будет иметь следующий вид:

Аналогично выразим ток на выходе звена ФОТ (фильтр в цепи обратной связи по току):

Ток на выходе звена компенсации ЭДС (ЗКЭ):

где

Из уравнения звена механической части (МЧ ТП - Д) выразим ω·s:

Отсюда выразим ток на выходе звена компенсации ЭДС для программирования на Си:

ПИ-регулятор тока:

- пропорциональная часть;

- интегральная часть,

где

Преобразуем напряжение u_у2 на выходе интегральной части для Си:

Программирование контура тока системы «ТП – Д» на языке Си приведено на рис. 4.

Результаты моделирования контура тока «ТП – Д» на Си даны на рис. 5.

Рис. 4. Программирование контура тока системы «ТП – Д» на языке Си

Рис. 5. Графики тока задания i_зад., тока якоря i_a и скорости ω в Си

Литература:

1. Емельянов А.А., Бесклеткин В.В., Агзамов И.М., Зозулин М.С., Онищенко К.Ю., Зорин Д.И., Блинов Е.К., Бухряков И.Ф., Дятлов О.А., Чумичев П.Е., Шамиев Р.Р. Моделирование силовой части системы ТП - ДПТ НВ в Matlab и Си // Молодой ученый. - 2019. - №11. - С. 7-13.
2. Шрейнер Р.Т. Системы подчиненного регулирования электроприводов. - Екатеринбург: ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2008. - 279 с.
3. Васильев А.Н. Matlab. Самоучитель. Практический подход. – СПб.: Наука и Техника, 2012. – 448 с.
4. Васильев А.Н. Программирование на C++ в примерах и задачах. – М.: Издательство «Э», 2017. – 368 с.