Ивановский государственный энергетический университет
Кафедра электропривода и автоматизация промышленных установок
Электронный конспект лекций
Колганов А.Р. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Автор:
КОЛГАНОВ Алексей Руфимович,
д.т.н., профессор кафедры "Электропривод и автоматизация промышленных установок" Ивановского государственного энергетического университета
Тел. (0932) 385795, (0932) 419063 E-mail: klgn@mech.ispu.ru klgn@indi.ru
Введение Первая часть курса
Основные термины и определения. Концепция структурного моделирования электромеханических систем
Алгоритмический базис структурного моделирования электромеханических систем
Функциональный уровень алгоритмического базиса структурных моделей
Алгоритмические модели динамических систем
Алгоритмы формирования концептуальных и вычислительных моделей ЭМС
Матрично-структурные модели для имитации динамического поведения ЭМС
Универсальный алгоритм автоматического построения дерева вычислений в задачах конструирования вычислительных моделей
Структурные модели элементов и подсистем электропривода
Список литературы
Введение. Цели и задачи второй части курса
Краткие сведения из теории обобщенной электрической машины
Координатные преобразования уравнений электромеханического преобразования энергии
Фазные преобразования переменных. Выбор скорости вращения координатных осейu, v
Обобщенная структурная модель асинхронного электродвигателя
Построение структурной модели электромеханического преобразования энергии в асинхронном электродвигателе для системы координат
Построение структурной модели электромеханического преобразования энергии в асинхронном электродвигателе для системы координат d,q
Алгоритмические основы построения структурных моделей автономных инверторов напряжения
Логическая модель АИН
Электромеханическая система как объект функционального проектирования
Многоуровневая декомпозиция электромеханических систем и этапа их функционального проектирования
Ранжирование математических моделей электромеханических систем
Основные направления конструирования моделей электромеханических систем
Технологическая схема автоматизации функционального проектирования электромеханических систем
Цель преподавания дисциплины
Курс имеет целью изучение современных методов и технологий автоматизации выполнения исследовательских и проектных работ в области электропривода и электромеханических систем.
Полученные в курсе сведения используются в дальнейшем при изучении практически всех профилирующих дисциплин специальности, выполнении курсовых и дипломных проектов.
Задачи изучения курса
Основной задачами курса являются:
формирование навыков решения типовых расчетных исследовательских и проектных задач электромеханики с помощью современного проблемно-ориентированного и объектно-ориентированного программного обеспечения и современных интерфейсных средств ПЭВМ;
формирование устойчивого представления об использовании различных вариантов математического аппарата описания динамического поведения электромеханических систем и способах построения доступных, ориентированных на проблемного специалиста моделей таких систем:
формирования навыков решения практических задач автоматизации моделирования современного электромеханических систем при решении исследовательских и проектных задач:
формирования навыков построения структурных моделей типовых элементов и подсистем электропривода с целью их использования в лабораторном практикуме при изучении смежных курсов специальности, в курсовом и дипломном проектировании, НИРС
Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения курса
высшая математика - дифференциальное, интегральное и операционное исчисление, матричная алгебра, теория дифференциальных уравнений.
теоретические основы электротехники - математическое описание электрических цепей, переходные процессы в линейных и нелинейных цепях.
прикладное программирование - стандарт пользовательского интерфейса (SAA) фирмы IBM, современные методы численного интегрирования дифференциальных и алгебраических уравнений, методы алгоритмизации математических задач на графах.
теория автоматического управления - специальный математический аппарат (преобразования Лапласа, передаточные функции, графы и структурные схемы, элементы теории переменных состояния).
Общая характеристика и рекомендации по изучению материала
Материал электронного конспекта лекций по курсу "Моделирование электромеханических систем" посвящен теоретическим и практическим вопросам построения структурных моделей современных динамических объектов (автоматизированных электроприводов, робото-технических систем, систем управления движущимися объектами и т.п.), подготовки и постановки имитационных экспериментов с этими моделями.
Теоретическая часть курса дает представление о сложности построения современных имитационных систем и о методах внутримашинного преобразования моделей в целях получения простого, доступного широкому кругу пользователей инструментария моделирования.
Изучение практических вопросов предлагаемого материала позволяет сформировать начальные навыки по построению и использованию структурных моделей электромеханических систем. Этот материал в первую очередь ориентирован на использования компьютерного комплекса имитационного моделирования динамических систем IDS 1.0 [6]. Приведенные здесь схемы моделей созданы и апробированы в среде этого комплекса.
Для закрепления полученных практических знаний лабораторного практикума
Программное обеспечение комплекса IDS 1.0, электронное руководство по его применению, практическое пособие [6], а также задания и методические указания по выполнению лабораторного практикума могут быть поставлены на Ваш компьютер при дополнительном обращении.
