Использование ЭВМ в инженерных расчетах. Цели и задачи курса. Структура и обеспечение курса

Содержание

Слайд 2

Вводная Цели и задачи курса. Структура курса Обеспечение курса Литература Лекция № 1

Вводная
Цели и задачи курса.
Структура курса
Обеспечение курса
Литература

Лекция № 1

Слайд 3

Вводная лекция. Цели и задачи курса. Структура и обеспечение курса. Описание

Вводная лекция. Цели и задачи курса. Структура и обеспечение курса.
Описание элементов

в библиотеке Simulink. Обзор параметров элементов их описание, основы работы с ними. Библиотека SimPowerSystem. Описание основных элементов, основы работы.
Основные принципы построения электроэнергетических систем с использованием SimPowerSystem. Примеры применения Matlab/Simulink/SimPowerSystem в учебном процессе и трудовой деятельности.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА Лекции:

Слайд 4

Практическая работа № 1. Вводное занятие. Знакомство с библиотекой Simulink. Практическая

Практическая работа № 1. Вводное занятие. Знакомство с библиотекой Simulink.
Практическая работа

№ 2. Исследование линейных цепей синусоидального тока.
Практическая работа №3. Исследование трехфазных цепей.
Практическая работа № 4. Исследование электрических цепей периодического несинусоидального тока.
Практическая работа № 5. Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

Слайд 5

Цель изучения дисциплины является овладение знаниями, умениями и навыками использования математических

Цель изучения дисциплины является овладение знаниями, умениями и навыками использования математических

методов (матричной алгебры, численных методов, теории вероятностей и математической статистики, автоматического регулирования и управления) для решения задач электроэнергетики.
Изучение дисциплины базируется на использовании теоретических знаний, полученных при изучении следующих дисциплин: «Высшая математика», «Физика», «Вычислительная техника и программирование», «Те-оретические основы электротехники».
В результате изучения дисциплины у студентов формируются знания и навыки по направлениям:
• формирования навыков использования математического пакета Matlab и его библиотек Simulink/SimPowerSystem для анализа и расчёта электротехнических систем.
• практического использования математического пакета Matlab для решения конкретных задач электроэнергетики.
Общей задачей дисциплины является развитие у студентов научного мировоззрения, выработки навыков применения теоретических и практических знаний при анализе обслуживания и ремонте электротехнических систем.

Цели и Задачи курса

Слайд 6

решения задач электроэнергетики; сбор и анализ схем в пакете Simulink/ SimPowerSystem;

решения задач электроэнергетики;
сбор и анализ схем в пакете Simulink/ SimPowerSystem;
в

определении показателей устойчивости и качества электро-энергетических систем;
в режимах работы электроэнергетических систем;
в определении исходных данных для составления математических моделей электроэнергетических систем;
выполнять разнообразные работы на ПК.

За период обучения студенты должны получить знания и умения:

Слайд 7

MATLAB (сокращение от англ. «Matrix Laboratory») — пакет прикладных программ для

MATLAB (сокращение от англ. «Matrix Laboratory») — пакет прикладных программ для

решения задач технических вычислений и одноимённый язык программирования, используемый в этом пакете. MATLAB используют более 1 000 000 инженерных и научных работников, он работает на большинстве современных операционных систем, включая Linux, Mac OS, Solaris (начиная с версии R2010b поддержка Solaris прекращена) и Microsoft Windows.
Слайд 8

Simulink – это графическая среда имитационного моделирования, позволяющая при помощи блок-диаграмм

Simulink – это графическая среда имитационного моделирования, позволяющая при помощи блок-диаграмм

в виде направленных графов, строить динамические модели, включая дискретные, непрерывные и гибридные, нелинейные и разрывные системы. Интерактивная среда Simulink, позволяет использовать уже готовые библиотеки блоков для моделирования электросиловых, механических и гидравлических систем, а также применять развитый модельно-ориентированный подход при разработке систем управления, средств цифровой связи и устройств реального времени. Дополнительные пакеты расширения Simulink позволяют решать весь спектр задач от разработки концепции модели до тестирования, проверки, генерации кода и аппаратной реализации. Simulink интегрирован в среду MATLAB, что позволят использовать встроенные математические алгоритмы, мощные средства обработки данных и научную графику.
Слайд 9

SimPowerSystems расширяет Simulink инструментами для моделирования электросиловых систем генерации, передачи, распределения

SimPowerSystems расширяет Simulink инструментами для моделирования электросиловых систем генерации, передачи, распределения

и потребления электроэнергии. Содержит готовые модели многих компонентов, используемых в трансформаторах, двигателях и библиотеки специфичных моделей, таких как гибкие системы передачи переменного тока (FACTS) и ветровые генераторы. Гармонический анализ, расчет коэффициента нелинейных искажений (КНИ) и другие ключевые расчеты энергосистемы автоматизированы. Модели SimPowerSystems могут быть дискретизированы для повышения скорости симуляции. SimPowerSystems позволяет разрабатывать сложные автономные энергетические системы, используемые на заводах, в автомобилях, самолетах и т.д. Совместно с другими продуктами MathWorks для физического моделирования, библиотека SimPowerSystems позволяет строить модели сложных гибридных объектов с механическими и гидравлическими подсистемами, а также проектировать для них интегрированные цифровые системы управления. Блоки и методы расчета этой библиотеки были разработаны ведущей энергетической компанией Hydro-Québec of Montreal.
Слайд 10

Библиотека блоков SimPowerSystems Герман-Галкин С. Г., Кардонов Г. А. Электрические машины:

Библиотека блоков SimPowerSystems
Герман-Галкин С. Г., Кардонов Г. А. Электрические машины: Лабораторные

работы на ПК. –СПб.: Корона принт, 2003. – 256 с.
Копылов И. П. Электрические машины. –М.: Энергоатомиздат, 1986. – 360 с.
Лурье М.С., Лурье О.М. Применение программы MATLAB при изучении курса электротехники. Для студентов всех специальностей и форм обучения. - Красноярск: СибГТУ, 2006.- 208 с.
Мироновский, Л. АМ64 Введение в MATLAB: Учеб. пособие/ Л. А. Мироновский, К. Ю. Петрова; ГУАП. – СПб., 2006. – 164 с.: ил. ISBN 5-8088-0176-1
Осин И. Л., Шакарян Ю. Г. Электрические машины: Синхронные машины. Под ред . И. П. Копылова. – М.: Высшая школа, 1990. -304 с.
Черных И. В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. - М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. - 288 с.: ил.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА. Имитационное моделирование в лабораторном практикуме, курсовом и дипломном проектировании: Учебное пособие для студентов всех форм обучения специальностей 1704, 1705, 2103, 2204, 2504, 2506, 2511, 2512, 2601, 2602, 2603, 2604, 2605, 0305, 3207. 1 часть/М.С.Лурье, О.М.Лурье - Красноярск: СибГТУ, 2005. – 103 с., рис. 92, табл. 2, библиограф. назв. 7.

Литература

Слайд 11

Примеры использования MATLAB/SIMULINK/SIMPOWERSYSTEM Пуск машины постоянного тока

Примеры использования MATLAB/SIMULINK/SIMPOWERSYSTEM Пуск машины постоянного тока

Слайд 12

Силовой выключатель

Силовой выключатель

Слайд 13

Силовые линии

Силовые линии

Слайд 14

Спасибо за внимание Конец лекции

Спасибо за внимание

Конец лекции

Слайд 15

Моде́ль (фр. modèle, от лат. modulus — «мера, аналог, образец») —

Моде́ль (фр. modèle, от лат. modulus — «мера, аналог, образец») —

это упрощенное представление реального устройства и/или протекающих в нем процессов, явлений.
Построение и исследование моделей, то есть моделирование, облегчает изучение имеющихся в реальном устройстве (процессе, …) свойств и закономерностей. Применяют для нужд познания (созерцания, анализа и синтеза).
Моделирование является обязательной частью исследований и разработок, неотъемлемой частью нашей жизни, поскольку сложность любого материального объекта и окружающего его мира бесконечна вследствие неисчерпаемости материи и форм её взаимодействия внутри себя и с внешней средой.
Одни и те же устройства, процессы, явления и т. д. (далее — «системы») могут иметь много разных видов моделей. Как следствие, существует много названий моделей, большинство из которых отражает решение некоторой конкретной задачи. Ниже приведена классификация и дана характеристика наиболее общих видов моделей.

Модель