bài tập simulink

Baøi VD: Sử dụng Simulink kết nối nguồn AC hình sau, thơng số hình BÀI TẬP 1: TỔN THẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY I Yêu cầu: Xác định tổn thất đường dây cách đo hiệu điện hai đầu dây vẽ giản đồ Số liệu cho hình vẽ II Mục đích: Giúp bạn làm quen với cách kết nối mạch, nhập liệu suất liệu từ giản đồ, tập đơn giản III Nội dung thí nghiệm: Kết nối mạch thực hình vẽ Hình 1.1 Kết nối mạch phần mềm matlab Hình 1.2 IV Kết thí nghiệm: Dạng sóng điện áp hai đầu đoạn dây Bài tập Simulink - Nhận Xét: Bài tập Simulink - BÀI TẬP 2: MẠCH XÁC LẬP TUYẾN TÍNH I Yêu cầu: Dùng Matlab Simulink mơ mạch xác lập tuyến tính Vẽ giản đồ dòng điện điện áp II Nội dung thí nghiệm: Kết nối mạch phần mềm matlab Thông số sơ đồ: Nguồn áp AC: 100 V, góc pha = 0, f=60Hz Nguồn áp AC: 10 A, góc pha = -30, f=300Hz Znguồn: R = 37.7 Ω, L = 1mH Bộ lọc họa tần bậc 5: R = 1.27 Ω, L = 107.42 mH, C = 2.62 mF III Kết thí nghiệm: Giản đồ: Điện áp (V) Dòng điện (A) Bài tập Simulink - Nhận Xét: BÀI TẬP 3: MẠCH QUÁ ĐỘ I Yêu cầu: Dùng Matlab Simulink mô trạng thái độ hệ thống đóng ngắt thiết bị bỏ vệ Vẽ giản đồ dòng điện CB thời gian đóng ngắt CB II Nội dung thí nghiệm: Kết nối mạch phần mềm matlab Thông số sơ đồ: Nguồn áp AC: 50 V, góc pha = 900, f=60Hz Thời gian điều khiển: [0 1.5/60 3/60], biên độ: [1 1] CB: Ron = 1e-4 Ω, trạng thái ban đầu = (CB đóng) Znguồn: R = Ω, L = 0.1H III Kết thí nghiệm: Giản đồ: Dòng điện (A) thời gian điều khiển đóng ngắt: Bài tập Simulink - Nhận Xét: BÀI TẬP 4: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP DC/DC I Yêu cầu: Dùng Matlab Simulink mô biến đổi điện áp DC/DC Vẽ giản đồ dòng điện điện áp II Nội dung thí nghiệm: Kết nối mạch phần mềm matlab Thơng số sơ đồ: • Nguồn DC1: 400 V, nguồn DC2: 200V • Bộ biến đổi (Universal Bridge): tia 1P, Rs = 10000 Ω, Cs = inf, Ron = 1e-4 Ω,Vf = V, Vfd = 1V • Bộ phát xung kích (PWM generator – pulse): song mang f = 1080 Hz, thời gian lấy mẫu Ts, hệ số điều chế m = 0.8, điện áp output: f = 0, góc pha = • Zđường dây: R = Ω, L = 5mH III Kết thí nghiệm: Giản đồ: Điện áp (V) Bài tập Simulink - Dòng điện (A) Nhận Xét: BÀI TẬP 5: BỘ NGHỊCH LƯU BÁN KỲ PHA I Yêu cầu: Dùng Matlab Simulink mô nghịch lưu bán kỳ cách: a) Dùng khối IGBT/Diode b) Dùng khối Universal Bridge Vẽ giản đồ dòng điện, điện áp ngỏ II Nội dung thí nghiệm: Kết nối mạch phần mềm matlab a) Bài tập Simulink - b) Thông số sơ đồ: • Nguồn DC1,2: 200V • Bộ biến đổi (Universal Bridge): tia 1P, R s = 10000 Ω, Cs = inf, dùng IGBT/Diode Ron = 1e-4 Ω,Vf = V, Vfd = 1V • Dùng linh kiện IGBT/Diode: Ron = 1e-3 Ω, Rs = 1e5 Ω, Cs = inf, Vf = V, Vfd = 1V • Bộ phát xung kích (PWM generator – Mode: 1_arm (2 pulse)): song mang f = 1080 Hz, thời gian lấy mẫu Ts, hệ số điều chế m = 0.8, điện áp output: f = 0, góc pha = • Zđường dây: R = Ω, L = 5mH III Kết thí nghiệm: Giản đồ: Điện áp (V) Dòng điện (A) Bài tập Simulink - Nhận Xét: BÀI TẬP 6: BỘ NGHỊCH LƯU TOÀN KỲ PHA I Yêu cầu: Dùng Matlab Simulink mô nghịch lưu toàn kỳ cách: c) Dùng khối IGBT/Diode d) Dùng khối Universal Bridge Vẽ giản đồ dòng điện, điện áp ngỏ II Nội dung thí nghiệm: Kết nối mạch phần mềm matlab Bài tập Simulink - a) b) Thơng số sơ đồ: • Nguồn DC1,2: 200V • Bộ biến đổi (Universal Bridge): cầu 1P, R s = 10000 Ω, Cs = inf, dùng IGBT/Diode Ron = 1e-4 Ω,Vf = V, Vfd = 1V • Dùng linh kiện IGBT/Diode: Ron = 1e-3 Ω, Rs = 1e5 Ω, Cs = inf, Vf = V, Vfd = 1V • Bộ phát xung kích (PWM generator – Mode: 1_arm (2 pulse)): song mang f = 1080 Hz, thời gian lấy mẫu Ts, hệ số điều chế m = 0.8, điện áp output: f = 0, góc pha = • Zđường dây: R = Ω, L = 5mH III Kết thí nghiệm: Giản đồ: Điện áp (V) Bài tập Simulink - Nhận Xét: BÀI TẬP 7: BỘ NGHỊCH LƯU AC PHA Bài tập Simulink - 10 BÀI TẬP 9: KHỞI ĐỘNG CƠ DC KTĐL QUA BƯỚC I Yêu cầu: Dùng Mtalab Simulink mô động DC kích từ dộc lập, bước khởi động Vẽ giản đồ tốc độ ω, dòng điện phần ứng Ia, điện áp phần ứng Va, mômen điện từ Te II Nội dung thí nghiệm: Kết nối mạch phần mềm matlab Thông số sơ đồ: Nguồn DC: 240 V Ideal switch có Ron: 0.0001 Ω, RS = inf Bộ khởi động bước: Bước t (s) R (Ω) 2.8 3.66 4.8 1.64 6.8 0.74 Động DC Điện áp định mức 240V Điện áp kích từ định mức 240V Ra=0.6(ohm); La=0.012(H) z; Rf=240(ohm); Lf=120(H); Laf=1.23(H) J=1(Kg.m^2); Bm=0(N.m.s); Tf=0(N.m.s); initial speed=0(rad/s) Vẽ giản đồ tốc độ ω, dòng điện phần ứng Ia, điện áp phần ứng Va, III Kết thí nghiệm: Giản đồ: Giản đồ tốc độ ω (rad/s) Bài tập Simulink - 14 Dòng điện phần ứng Ia (A) Điện áp phần ứng Va (V) Mômen điện từ Te (N.m) ω (rad\s), Ia (A) Nhận Xét: Bài tập Simulink - 15 BÀI TẬP 10: MÔ PHỎNG ĐÔNG CƠ DC KTĐL NGUỒN CHỈNH LƯU I Yêu cầu: Dùng Mtalab Simulink mơ động DC kích từ dộc lập, sử dụng nguồn chỉnh lưu Xác định thời gian xác lập, giá trị tốc độ động khơng tải có tải Giản đồ điện áp nguồn dòng nguồn; tốc độ, mơment động cơ; điện áp phần ứng dòng điện phần ứng mơ thời gian giây: II Nội dung thí nghiệm: Kết nối mạch phần mềm matlab Thông số sơ đồ: Nguồn xoay chiều pha: Điện áp pha có biên độ Um=311(V) Tần số 50Hz Serial RLC branch: R=0.01(Ohm),L=0.001(H),C=inf Universal Bridge: chỉnh lưu cầu pha điều khiển hoàn toàn Linh kiện : Thysistor Rs=500(ohm); Cs=1e-6(F); Ron=1e-3(ohm); Lon=0(F); Vf=0.8(V) Động DC Điện áp định mức 240V Điện áp kích từ định mức 240V Ra=0.6(ohm); La=0.012(H); Rf=240(ohm); Lf=120(H); Laf=1.23(H) J=1(Kg.m^2); Bm=0(N.m.s); Tf=0(N.m.s); initial speed=0(rad/s) III Kết thí nghiệm: Giản đồ điện áp nguồn dòng nguồn: Bài tập Simulink - 16 Giản đồ Tốc độ, môment động thời gian mô 5s: Giản đồ điện áp phần ứng dòng điện phần ứng mơ thời gian giây: Điện áp phần ứng: Bài tập Simulink - 17 Dòng điện phần ứng: Nhận Xét: Thời gian xác Tốc độ xác lập lập sau khởi không động(s) tải(rad/s) Thời gian xác lập sau đóng tải(s) Tốc độ xác lập đóng tải(s) Dòng cực đại động khởi động(A) Bài tập Simulink - 18 BÀI TẬP 11: MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VỚI NGUỒN AC LÝ TƯỞNG I Yêu cầu: Mô điều khiển động không đồng với nguồn AC lý tưởng: Xác định thời gian xác lập, giá trị tốc độ động khơng tải có tải Vẽ giản đồ điện áp nguồn dòng nguồn; tốc độ, mơment động cơ; điện áp phần ứng dòng điện phần ứng II Nội dung thí nghiệm: Sơ đồ kết nối phần Matlab Khi động khởi động không tải đóng tải định mức 200N.m t = 1.8s: Star time 0s Stop time 3s Solver option – type: fĩx step, discrete III Kết thí nghiệm: Giản đồ áp nguồn: Giản đồ tốc độ, momen động dòng rotor: Bài tập Simulink - 19 NHẬN XÉT: Thời gian xác lập sau khởi động (s) Tốc độ xác lập không tải (rad/s) Thời gian xác lập sau đóng tải (s) Tốc độ xác lập đóng tải (rad/s) Dòng cực đại động khởi động (A) Bài tập Simulink - 20 BÀI TẬP 12: MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VỚI NGUỒN AC NGHỊCH LƯU I Yêu cầu: Mô điều khiển động không đồng với nguồn AC nghịch lưu: Xác định thời gian xác lập, giá trị tốc độ động khơng tải có tải Vẽ giản đồ điện áp nguồn dòng nguồn; tốc độ, mơment động cơ; điện áp phần ứng dòng điện phần ứng II Nội dung thí nghiệm: Sơ đồ kết nối phần Matlab Khi động khởi động không tải đóng tải định mức 200N.m t = 1.8s: Star time 0s Stop time 3s Solver option – type: fĩx step, discrete III Kết thí nghiệm: Giản đồ áp nguồn: Giản đồ tốc độ, momen dòng động cơ: Bài tập Simulink - 21 NHẬN XÉT: Hệ số điều tốc Thời gian xác lập sau khởi động (s) Tốc độ xác lập không tải (rad/s) Thời gian xác lập sau đóng tải (s) Dòng cực Tốc độ xác đại động lập đóng khởi tải (rad/s) động (A) 0.7 0.8 0.9 Bài tập Simulink - 22 BÀI TẬP 13: MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VỚI NGUỒN AC NGHỊCH LƯU THEO PHƯƠNG PHÁP SPACE VECTOR PWM I Yêu cầu: Mô điều khiển động không đồng với nguồn AC nghịch lưu theo phương pháp Space Vector PWM: Xác định thời gian xác lập, giá trị tốc độ động không tải có tải Vẽ giản đồ điện áp điều khiển DC, dòng Stator; tốc độ Rotor, mơment động II Nội dung thí nghiệm: Sơ đồ kết nối phần Matlab Khi động khởi động không tải đóng tải định mức 11N.m t = 0.5s Tại thời điểm 1.5s, -11N Tốc độ điều khiển 1000-1500v/p Star time 0s Stop time 3s Solver option – type: fĩx step, discrete III Kết thí nghiệm: Giản đồ điện áp điều khiển DC: Giản đồ tốc độ, momen dòng Stator động cơ: Bài tập Simulink - 23 NHẬN XÉT: Hệ số điều tốc Thời gian xác lập sau khởi động (s) Tốc độ xác lập không tải (rad/s) Thời gian xác lập sau đóng tải (s) Dòng cực Tốc độ xác đại động lập đóng khởi tải (rad/s) động (A) 0.7 0.8 0.9 Bài tập Simulink - 24 BÀI TẬP 14: MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VỚI NGUỒN AC NGHỊCH LƯU THEO PHƯƠNG PHÁP FOC I Yêu cầu: Mô điều khiển động không đồng với nguồn AC nghịch lưu theo phương pháp FOC: Xác định thời gian xác lập, giá trị tốc độ động không tải có tải Vẽ giản đồ điện áp điều khiển DC, dòng Stator; tốc độ Rotor, mơment động II Nội dung thí nghiệm: Sơ đồ kết nối phần Matlab Khi động khởi động không tải đóng tải định mức 792N.m t = 0.5s Tại thời điểm 1.5s, -792N Tốc độ điều khiển 500-0v/p Star time 0s Stop time 3s Solver option – type: fĩx step, discrete III Kết thí nghiệm: Giản đồ điện áp điều khiển DC: Giản đồ tốc độ, momen dòng Stator động cơ: Bài tập Simulink - 25 NHẬN XÉT: Hệ số điều tốc Thời gian xác lập sau khởi động (s) Tốc độ xác lập không tải (rad/s) Thời gian xác lập sau đóng tải (s) Dòng cực Tốc độ xác đại động lập đóng khởi tải (rad/s) động (A) 0.7 0.8 0.9 BÀI TẬP 15: MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VỚI NGUỒN AC NGHỊCH LƯU THEO PHƯƠNG PHÁP DTC I Yêu cầu: Bài tập Simulink - 26 Mô điều khiển động không đồng với nguồn AC nghịch lưu theo phương pháp DTC: Xác định thời gian xác lập, giá trị tốc độ động khơng tải có tải Vẽ giản đồ điện áp điều khiển DC, dòng Stator; tốc độ Rotor, mơment động II Nội dung thí nghiệm: Sơ đồ kết nối phần Matlab Khi động khởi động không tải đóng tải định mức 792N.m t = 0.5s Tại thời điểm 1.5s, -792N Tốc độ điều khiển 500-0v/p Star time 0s Stop time 3s Solver option – type: fĩx step, discrete III Kết thí nghiệm: Giản đồ điện áp điều khiển DC: Giản đồ tốc độ, momen dòng Stator động cơ: Bài tập Simulink - 27 NHẬN XÉT: Hệ số điều tốc Thời gian xác lập sau khởi động (s) Tốc độ xác lập không tải (rad/s) Thời gian xác lập sau đóng tải (s) Dòng cực Tốc độ xác đại động lập đóng khởi tải (rad/s) động (A) 0.7 0.8 0.9 Chủ nhật 8h – 10h Bài tập Simulink - 28 ... Bài tập Simulink - BÀI TẬP 2: MẠCH XÁC LẬP TUYẾN TÍNH I u cầu: Dùng Matlab Simulink mơ mạch xác lập tuyến tính Vẽ giản đồ dòng điện điện... đồ: Điện áp (V) Dòng điện (A) Bài tập Simulink - Nhận Xét: BÀI TẬP 3: MẠCH QUÁ ĐỘ I Yêu cầu: Dùng Matlab Simulink mô trạng thái độ hệ... đồ: Điện áp (V) Bài tập Simulink - Dòng điện (A) Nhận Xét: BÀI TẬP 5: BỘ NGHỊCH LƯU BÁN KỲ PHA I Yêu cầu: Dùng Matlab Simulink mô nghịch