simpower自学笔记.docx
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simpower自学笔记
摘要：
现在正在学习直流永磁电机的理论，包括matlab下的simpower仿真，对其中的模块和例题进行系统的学习。
直接学习帮助文件的好处是：
1.不存在版本问题：
2.英文版虽然没有翻译，但是原汁原味，省的看人家翻译的出现理解错误（包括翻译者和自己的理解错误）；
3.例题重复制作是学习的最好方法，能发现好多问题，这也是本摘要的主要内容。
以后再不断的学习过程中对容易犯的错和经验性的总结可以汇入此笔记中，便于后续使用，也可以让其他人省的琢磨的时间。
1．经验与学习总结1
1.学到的内容：
建立好模型后仿真前要进入simulation菜单下的configurationparameters界面如下：
上面界面中出现的solveroptions中有solverresetmethod选项。
可以选择Fast或者Robust。
问题对比：
帮助文件中例题为：
2.仿真模型（例题power_switch与自己建立的模型对比）
我自己建立的gui模型为：
3.放着结果对比与区别
模型中各个模块的参数完全一样，但是仿真就是不一样。
例题中的仿真运行结果为：
我的模型仿真运行结果为：
对比可以看出：
我自己的仿真第一和第四个波形纵坐标比例题仿真结果要大，仔细分析发现主要是timer信号的脉冲切换点上会出现更大的幅值。
对此自己花了很长时间找两个模型的差别，也没有发现，啥原因呢？
4.解决办法
最后发现将simulink的仿真参数options中的中有solverresetmethod选项改为Robust（例题也是这样），结果就完全一致了。
5.原因分析与总结
为啥一个设置会带来这么大的差别呢，参看相关帮助文件simulink.看这个选项的作用。
【摘自帮助文件】
Solverresetmethod
Selecthowthesolverbehavesduringareset,suchaswhenitdetectsazerocrossing.
Settings
Default:
Fast
Fast
SpecifiesthatthesolverwillnotrecomputetheJacobianmatrixatasolverreset.
Robust
SpecifiesthatthesolverwillrecomputetheJacobianmatrixneededbytheintegrationstepateverysolverreset.
Tips
SelectingFastspeedsupthesimulation.However,itcanresultinincorrectsolutionsinsomecases.
Ifyoususpectthatthesimulationisgivingincorrectresults,trytheRobustsetting.Ifthereisnodifferenceinsimulationresultsbetweenthefastandrobustsettings,reverttothefastsetting.
Dependencies
Thisparameterisenabledonlyifyouselectoneofthefollowingsolvers:
ode15s（Stiff/NDF）
ode23t（Mod.Stiff/Trapezoidal）
ode23tb（Stiff/TR-BDF2）
Command-LineInformation
Parameter:
SolverResetMethod
Type:
string
Value:
'Fast'|'Robust'
Default:
'Fast'
RecommendedSettings
Application
Setting
Debugging
Noimpact
Traceability
Noimpact
Efficiency
Noimpact
Safetyprecaution
Noimpact
SeeAlso
ChoosingaSolver
ConfigurationParametersDialogBox
SolverPane
6.小结
（1）这么小的一个调整，产生这么大区别，以后每个细节要注意；
（2）帮助文件说这个选项对结果没有影响，看来也是不对的。
（matlab公司难道没发现）
2．经验与学习总结2
在用multimeter测量serialsRLCBranch的电流时候，如果将serialsRLC...反方向后电流将显示负值，电压也有可能。
这是咋么回事呢？
可能将此模块的电流或者电压信号先定义了方向。
无论如何，以后出现负数时候要注意是可能这个原因，不过没有关系。
举例：
对下面模型：
示波器上显示：
现在将L1反过来接（选择此元件，点击右键—format-flipblock-删除原来连线后重新连接），波形为：
比较两个图的第一个子图，发现刚好是180度反相的。
3．经验与学习3
我是matlab2010a版本，直接使用simpowergui结果会有问题，比如静态分析就出不来，而调用例题中的就没有问题，现在还是没有找到原因。
只能拷贝其它的来使用。
不影响学习和调试工作。
（此问题已经在matlab论坛上发帖，还有没人解答）。
但是现在我升级到版本2012已经没有这个问题，是不是原来的BUG我不知道。
4．经验与学习4
Matlab2012b的进入方式与以前版本的略有区别，就是原来从matlabcommand窗口键入simulink命令后出现的界面里直接可以看到simpower，但是新版本要从Simscape中展开才能看到，我还以为是安装时候没有进去呢！
5．经验与学习5
常规的simulink端口>之间的连接线是有向的；而终端端口□之间的连接线是无方向的电力线。
Simulink端口>只能与simulink端口相连，终端端口只能与终端端口相连，两者之间不能混连；连接simulink端口的有向连接线不能用来连接终端端口，反之亦然。
要将上面不同的信号进行互联必须调用simpower中的具有这两种端口的互联模块来实现，如：
电压测量模块能将终端端口转换成simulink端口，而controlledvoltageSource能将simulink的信号源转换成电力系统的电压源等。
注意模块输入的另外一个端子为终端端子，可以连接地线。
6．经验与学习6
仿真中经常出错的两种电路是：
前者表示电压源与纯电容形成回路（或者说电压源上并联电容）、后者表示电流源与电感直接串联；
前者的解决办法是：
回路中串小电阻；后者的解决办法是：
电感上并大电阻。
7．经验与学习7
通过类似下面的一个命令，可以求得系统的状态方程：
[A,B,C,D,x0,electrical_states,inputs,outputs]=power_analyze（'circuit1'）
这个命令得到状态方程的好处是我们可以不用自己建立系统线性化后的状态方程，得到状态方程后再通过我们的专长来设计现代控制器，简化推导过程，不错、不错！
（否则自己要进行线性化处理，要选定状态变量，有可能出错）
8．经验与学习8
在电力系统仿真中经常选择ode23tb解算器替代ode45解算器，略能提高仿真速度（前者适合刚性问题的求解）。
但是加速并不明显，加快仿真速度的离散化方法效果很显著，大概能提高三倍的速度或者效率。
方法是：
1在powergui中，选择ConfigureParameters,，将仿真类型设为Discrete，并设定合适的Sample时间；
2在Simulation>ConfigurationParameters>Solver中选择Fixed-stepandDiscrete（nocontinuousstates）
3仿真速度明显提高了。
.
9．经验与学习9-————DC电机模块介绍翻译
DC电机模块
实现线绕式或者永磁式电机。
库
电机。
描述
DC电机模块实现线绕式或者永磁式直流电机。
对于线绕式直流电机，提供了端子F+和F-，通过这个端子可以实现直流电机的串联和并联。
转轴上的力矩通过端子TL引入。
电枢电路（A+,A-）由电感La和电阻Ra和反电动势串联而成。
反电动势正比于电机转速，即：
等式右边的KE对应于电压常数，后者为转速。
对于分激模式的直流电机，电压常数正比于场电流，即：
等式右边的Laf为场-电枢互感，If为场电流。
DC电机的输出电磁转矩正比于电枢电流，即：
等式右边KT为力矩常数，且电磁转矩与负载转矩有如下关系：
TeTL>0：
为电动模式
TeTL<0：
为发电模式
电压常数=力矩常数。
电枢电路（A+,A-）外串接受控电压源和电流测量模块。
在线绕式DC电机模型中，场电路用RL电路来表示。
它在F+和F-端子之间进行连接。
对于永磁式直流电机模型，没有激励磁通的场电流。
上面两个常数均为常值。
机械力学部分完成净力矩作用到转轴上的转速计算，而这个速度又用来计算电枢电路中的反电动势。
对话框和参数：
配置表：
预置模型：
对不同的DC电机提供了一系列的预置参数：
如额定功率（HP），直流电压（V），额定转速（rpm），及场电压（V）。
预置模型仅适应于线绕式DC电机。
通过对话框的入口选择预置模型来装载对应的机电参数。
如果不想装载预置模型可以选择No，或者如果你想修改一些预置模型的参数。
修改预置模型参数的方法此处略。
机械输入（MechanicalInput）：
10．加快仿真速度的离散化方法
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