Modelování v pohonech

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektrických pohonů a trakce

Anotace:

Modely dynamických systémů. Metody simulace. Proces simulace. Stavový popis systémů a jeho řešení. Numerické metody. Vnější parametrické a neparametrické modely. Program Dynast. Programy Pspice, Schematics a Probe. Obvodové modely polovodičových měničů. Dynamické modely měničů ve středních hodnotách. Matlab, Simulink a toolboxy. Elektrický pohon jako systém. Modely měničů a strojů pro vysoké kmitočty. Návrh regulace a optimalizace. Regresní analýza, plánování a vyhodnocení experimentů. Numerické modelování elektromagnetických polí.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Modely dynamických systémů. Metody a proces simulace ve výkonové elektronice a pohonech. Přehled programových prostředků.

2. Stavový popis systémů a jeho řešení. Numerické metody. Přenosové funkce, kmitočtové charakteristiky. Programy Pspice, Schematics a Probe.

3. Obvodové modely polovodičových měničů. Časově proměnné a neproměnné topologie. Modely prvků.

4. Dynamické modely měničů ve středních hodnotách. Linearizace. Užití lineárních transformací.

5. Programovací prostředí MATLAB.

6. Simulační systém SIMULINK.

7. Simulační systém SIMULINK.

8. Simulační systém SIMULINK.

9. Elektrický pohon jako systém. Modely elektrických strojů. Spojení modelů měniče a stroje.

10. Modely měničů a strojů pro vysoké kmitočty.

11. Zjednodušení modelů pohonů. Návrh regulace a optimalizace.

12. Regresní analýza, plánování a vyhodnocení experimentů.

13. Numerické metody řešení elektromagnetických polí.

14. Systém dSPACE 1103, závěrečné shrnutí.

Osnova cvičení:

1. Opakování základních pojmů a principů z teorie obvodů a elektromagnetického pole.

2. Tvorba modelů v programu Schematic, simulace pomocí PSpice a zobrazení výsledků programem Probe.

3. Obvodové modely stejnosměrných a střídavých měničů v PSpice.

4. Dynamický model snižujícího stejnosměrného měniče, návrh jeho regulátoru a simulace pomocí Pspice (I).

5. Dynamický model snižujícího stejnosměrného měniče, návrh jeho regulátoru a simulace pomocí Pspice (II).

6. Modelování stejnosměrného motoru v Simulinku.

7. Model regulovaného stejnosměrného pohonu.

8 Model regulovaného stejnosměrného pohonu.

9. Model regulovaného střídavého pohonu.

10. Přibližný grafický výpočet kmitočtových spekter, modelování asynchronního pohonu pro vysoké kmitočty. Optimalizace parametrů modelu asynchronního motoru pro vysoké kmitočty.

11. Optimalizace návrhu parametrů regulátoru otáček pohonu se stejnosměrným motorem

12. Praktické příklady na plánování a vyhodnocení experimentů v pohonech.

13 Demonstrace numerického řešení elektromagnetických polí.

14. Demonstrace práce se systémem dSPACE 1103, zápočet.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1.http://virtual.cvut.cz/dyn/

2.Pinker, J., Koucký, V.: Analogové elektronické systémy. ZČU v Plzni, 2001.

3.Manuály MATLAB a SIMULINK. The MathWorks, Inc.

4.Noskievič, P.: Modelování a identifikace systémů. Montanex a.s., 1999.

5.Kassakian, J. G., Schlecht, M.F., Verghese, G. C.: Principles of Power Electronics. Addison-Wesley Publ., 1992.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: c, l

Tento předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektrické stroje, přístroje a pohony-inženýrský blok (povinně volitelný předmět)
• Elektrické stroje, přístroje a pohony-inženýrský blok (povinně volitelný předmět)