Разделы сайта

Моделирование укрупненной функциональной схемы СЭП

Целью моделирования является: убедиться в устойчивости работы системы, подобрать статический коэффициент передачи и пронаблюдать переходные процессы в системе, при ступенчатом изменении нагрузки. Также необходимо проверить правильность функционирования регистра. Для проверки правильности функционирования системы, к ней был добавлен блок переменной нагрузки (рисунок 2.17).

Рис. 2.17. Блок переменной нагрузки.

Постоянная нагрузка равна 5Ом, при выходном напряжении 100В, ток протекающий через неё равен 20А. Через 2мс после начала моделирования, нагрузка увеличивается ещё на 15А (за счет блока переменной нагрузки). Ещё через 2мс нагрузка снова увеличивается на 15А. На 7-й мс моделирования, нагрузка уменьшается на 15А, и на 10-й мс остаётся только начальная нагрузка. График тока нагрузки и выходного напряжения представлен на рисунке 2.18.

Рис. 2.18. График выходного напряжения (100В), и тока нагрузки.

Правильности функционирования системы проверялась по функциональным блокам.

Критерием, по которому можно судить о правильности формирования команд на переключения является сумма токов ключей (рисунок 2.19).

Рис. 2.19. График суммы токов ключей (зеленый и коричневый графики - пороги переключения).

Рис. 2.20. Графики выходных сигналов входного узла.

На рисунке 2.20. показаны графики выходных сигналов входного узла. Красный график - сигнал определяющий направление переключения регистра. Высокий уровень означает, что дополнительные секции нужно закорачивать. Зеленый график - сигнал ошибки. Если сигнал имеет высокий уровень, значит одновременно сработали два порога переключение, это недопустимо. Синий график - тактовый сигнал. Когда происходит срабатывание одного из порогов, снимается запрет на прохождение тактовых импульсов в регистр.

Приведенные выше диаграммы показывают, что входной узел функционирует правильно, смена направления переключения происходит когда сумма токов пересекает нижний порог, а тактовые импульсы проходят на выход когда срабатывает один из порогов, верхний либо нижний.

Величины порогов срабатывания влияют на устойчивость и динамику системы, следовательно, для каждого конкретного варианта реализации, пороги должны подбираться индивидуально. Значения указанные для данной схемы предназначены только для проверки логики работы.

После проверки правильности работы входного узла необходимо убедиться, что регистр также работает верно. На рисунке 2.21 приведены графики напряжений на выходах первых 4 инверторов (так как в данном диапазоне нагрузок происходит подключение максимум трёх секций коммутатора).

Рис. 2.21. Напряжения на выходе первых четырёх каналов регистра.

Верхний график, на рисунке 2.21, это тактовые импульсы, приходящие на регистр. Нижние четыре графика это выходные напряжения регистра. Желтый график - напряжение первого канала, зеленый - второго канала, красный - третьего и синий - четвертого. Приведенные вые диаграммы показывают, что моменты смены состояния выходов соответствуют сочетанью входных сигналов. По каждому фронту тактового импульса происходит смена состояния выходов. Направление переключения соответствует уровню входного сигнала.

Блок ключей в проверки не нуждается, при правильности сборки, и подборе параметров схема должна работать без предварительной настройки.

Критерий по которому можно судить о качестве системы в целом, это длительность переходных процессов и их амплитуда (рисунок 2.22).

Рис. 2.22. Переходные процессы при ступенчатом изменении нагрузки.

На рисунке 2.22 верхний график - напряжение шины, нижний график - ток через управляемую нагрузки. Так как передаточная функция обратной связи имеет вид коэффициента, то в системе присутствует статическая ошибка. Переходные процессы не колебательные, без перерегулирования.

Выводы по разделу:

Моделирование показало, что система устойчива, логика работы соответствует заложенным принципам, следовательно можно начать разработку принципиальной схемы, на основе которой будет изготовлен макет.

Самое читаемое:

Многоканальные системы передачи
ним относятся: возможность передачи всех видов аналоговых и дискретных сигналов; простое объединение, разделение и транзит передаваемых сигналов; возможность взаимодействия ЦСП с аналоговыми системами, высокая помехоустойчивость; малая зависимость качества передачи от длины линии связи; стабильность параметров каналов ЦСП; высокие техни ...