晶闸管投切电容器(3)

同Matlab一样，Simulink也不是封闭的,他允许用户可以很方便的定制自己的模块和模块库。同时Simulink也同样有比较完整的帮助系统，使用户可以随时找到对应模块的说明，便于应用。

因此，Simulink就是一种开放性的，用来模拟线性或非线性的以及连续或离散的或者两者混合的动态系统的强有力的系统级仿真工具。

Simulink模型基本结构

一个典型的Simulink包括如下三种类型的元素：1）信号源模块 2）被模拟的系统模块 3）输出显示模块

如图1中所示说明了这三种元素之间的典型关系。系统模块作为中心模块是Simulink仿真建模所要解决的主要部分；信号源为系统的输入，它包括常数信号源函数信号发生器（如正弦和阶跃函数波等）和用户自己在Matlab中创建的自定义信号或Matlab工作间中三种。输出模块主要是在Sinks库中。

源模块系统模块显示模块 图1 Simulink模型元素关联图

Simulink模型不一定要包含全部的三种元素，在实际应用中通常可以缺少其中的一个或两个。例如，若要模拟一个系统偏离平衡位置后的恢复行为，就可以建立一个没有输入而只有系统模块加显示模块的系统。在某种情况下，也可以建立一个只有源模块和显示模块的系统。若需要

一个由几个函数符合的特殊信号，则可以使用源模块生成信号并将其送入Matlab工作间或文件中。 Simulink仿真运行原理

Simulink仿真包括两个阶段：初始化阶段和模型执行阶段 （1）模块初始化

在初始化阶段要完成以下工作：

①模型参数传给Matlab进行估值，得到的数值结果将作为模型的实际参数 ②展开模型的各个层次，每一个非条件执行的子系统被它所包含的模块所代替；

③模型中的模块按更新的次序进行排序。排序算法产生一个列表以确保具有代数环的模块在产生它的驱动输入的模块被更新后才更新。当然，这一步要先检测出模型中的代数环。

④ 决定模型中有无显示设定的信号属性，例如名称、数据类型、数值类型以及大小等，并且检查每个模块是否能够接受连接到它输入端的信号。Simulink使用属性传递的过程来确定未被设定的属性，这个过程将源信号的属性传递到它所驱动的模块的输入信号； ⑤ 决定所有无显示设定采样时间的模块的采样时间；

⑥ 分配和初始化用于存储每个模块的状态和输入当前值的存储空间。 完成这些工作后就可以进行仿真了。 （2）模型执行

一般模型是使用数值积分来进行仿真的。所运用的仿真解法器（仿真

算法）依赖于模型提供它的连续状态微分能力。计算微分可以分两步进行：

① 首先，按照排序所决定的次序计算每个模块的输出。

② 然后，根据当前时刻的输入和状态来决定状态的微分；得到微分向量后再把它返回给解法器；后者用来计算下一个采样点的状态向量。一旦新的状态向量计算完毕，被采样的数据源模块和接受模块才被更新。 在仿真开始时模型设定待仿真系统的初始状态和输出。在每一个时间中，Simulink计算系统的输入、状态和输出，并更新模型来反映计算出的值。在仿真结束时，模型得出系统的输入、状态和输出。 在每个时间步中，Simulink所采取的动作依次为：

① 按排列好的次序更新模型中模块的输出。Simulink通过调用模块的输出函数计算模块的输出。Simulink只把当前值、模块的输入以及状态量传给这些函数计算模块的输出。对于离散系统，Simulink只有在当前时间是模块采样时间的整数倍时，才会更新模块的输出。

② 按排列好的次序更新模型中模块的状态，Simulink计算一个模块的离散状态的方法时调用模块的离散状态更新函数。而对于连续状态，则对连续状态的微分（在模块可调用的函数里，有一个用于计算连续微分的函数）进行数值积分来获得当前的连续状态。

③ 检查模块连续状态的不连续点。Simulink使用过零检测来检测连续状态的不连续点。

④ 计算下一个仿真时间步的时间。这是通过调用模块获得下一个采样时间函数来完成的。

(3) 定模块更新次序

在仿真中，Simulink更新状态和输出都要根据事先确定的模块更新次序，而更新次序对方针结果的有效性来说非常关键。特别当模块的输出是当前输入值的函数时，这个模块必须在驱动它的模块被更新之后才能被更新，否则，模块的输出将没有意义。

为了建立有效的更新次序，Simulink根据输入和输出的关系将模块分类。其中，当前输出依赖于当前输入的模块称为直接馈入模块，所有其他的模块都称为非虚拟模块。直接馈入模块的例子有Gain、Product和Sum模块；非直接馈入模块的例子有Integrator模块(它的输出只依赖于它的状态)，Constant模块(没有输入)和Memory模块(它的输出只依赖于前一个模块的输入)。

断路器/ 接触器投切电容器

(1) 下面来研究断路器/接触器投入电容器的过程，其电路图如图2所示。

图2 断路器/接触器投入电容器

图中电源E=220v 频率f=50HZ 则周期T=1/f=0.02s

假设负载的有功功率P=2000W，感性无功功率Q=1000 Var 因为电容器是用来补偿感性无功的，按照负载功率因数为95％来补偿，由公式 Cosφ= 代入数据可得： Qc=343var

2 又由 U/(1/wC)?QcPP2?(Q?Qc)2=0.95

代入数据可得： C=22.5*10?6f

另外，还需要串连一个电感。串联电感的主要作用是限制电容器组