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SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽SimPowerSystems仿真模式这是个人笔记，如果有不满意或者希望增加的内容，请给我发私信或留言，我会做出相应的修改，或者增加一些内容。如果有你认为错误的地方，欢迎发私信或留言讨论。前面在介绍了一下SimPowerSystems是怎么工作的，也介绍了一下power_analyze这个命令，但看上去好像跟我们怎么来使用SimPowerSystems这个工具箱没啥大关系啊。那么我们现在接着来说说Powergui这个模块，说说跟我们有关系的内容。这个模块通常是这个样子的，当然也有可能是这个样子。这个变化取决于里面的配置项目：Simulationtype。SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽原理解释为什么要有这个参数的设置呢，我们就不得不回到，我要用SimPowerSystems来干什么说起。不同的用户关心的内容不同，所观察的时间域也是不一样的：我可能是做功率器件分析，想看看开关动作瞬间的相应，可能是毫秒甚至微秒级别；我也可能是看看机器运转时的电流电压震荡，也有可能是秒这个级别，；或者我关心的只是电网状态，察看的可能是几分钟甚至几个小时。所以针对于不同的场合，SimPowerSystems提供了不同的仿真模式，也就是你在点开选项看到的那些：Continuous通常用于比较“小”的模型，这个小到什么程度没有个度量，总之就是变步长求解器使用的时候不至于非常慢；需要精确的捕捉到某个特定时间点上所发生的变化的时候，就需要用到这种求解方法。Discrete通常用在大的模型里，或者是在使用上一个方式求解时仿真时间实在太长了，那就是用这个求解方式。SimPowerSystems提供者三种离散化模式你可以选择。如果是比较老的版本可能只有Tustin这种离散化方法，那可能就没有这个选项了。注意这里离散化的只是SimPowerSystems的模块，跟Simulink模型没啥关系。至于离散化后，时间步长的选择就取决于对精度和仿真时间的权衡了，如果你选择得太小很可能比continuous还慢。SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽Phasor这个通常就是你并不关心具体的波形的精准度，系统运行在基频附近的时候。电压电流的幅值都是在基频计算的，所以就会有一点降阶误差，它忽略了高阶部分，所需要的仿真时间自然就会少些。案例解释我们来看一个例子，看看这三种由什么区别，看看如果是你的模型和研究任务，应该用哪一种。这是并联的两个三相同步电机，驱动着两个负载，其中一个是在2.5秒以后加载上来。SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽鉴于经常有人问模块从哪里来的：都从SimPowerSystems库里拿出来的。那个PQ模块先无视，版本更新过了。两个电机的参数配置完全一样：SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽Switch在第2.5秒闭合，加载第二个负载：负载1：SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽负载2：仿真模型，查看电机转速。可以看到在2.5秒，第二负载加上来以后，转速降低了。这是为什么呢？你可以看到电机的驱动端Pm，E都是常数，但凡电路中消耗的能量都是来自于这里所提供的，这里没有任何电路端的反馈，是常数输入。现在来看输出功率，可以看到前面的时间里两个电机分别输出2MW的功率，到2.5秒以后，负载增加，两个电机的输出功率同时增加，却出现了震荡。SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽这是为什么呢？请学过电机学的同学解答一下。现在把powergui设置为Discrete，设置不同的仿真步长，察看仿真时间和仿真结果。你会发现，如果步长设置过大，仿真结果就会发散。步长设置过小，仿真就会很慢。所以仿真步长的设置是一个需要权衡的值，这就需要你必须能对仿真结果有一个预判和分析，能理解得到的曲线是否符合推理。SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽直线部分放大：把powergui设置成Phasors，另外那个计算功率的模块也需要编程Phasors相对应的使用。SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽仿真，你会发现很快就计算完成了，这也是它的唯一优势。对比转速，你会发现，频率下降了偏离了基频(这里是PU单位)，而由于偏离基频使结果产生偏差。这是因为之前说过，Phasor方法的计算是基于基频(这里是60Hz)，如果回路频率偏移，那么计算就会有误差，偏移得越多，误差也就越大。这里的第二个负载加上去以后，转速降低，电路频率降低，所以误差也就变大了。同样，对比电机的输出功率SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽但是，如果你给的驱动是带负载反馈的话，有效的稳定转速，不至于降频，那么Phasor方法不外乎是一个很好的选择。比如，稳定转速的负反馈：那么，由于速度反馈的作用，频率变化很小，1%左右。SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽这样用Phasors方法计算的结果，误差就会小很多了。怎么样，现在是不是觉得这个从来都没用过的Phasors选项，其实还是非常有用的，仿真速度快了一个台阶。是不是马上想把自己以前的模型赶紧改称Phasor试一试？如果运气不好，你可能会得到这个错误提示。SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽对的，基于Phasors的原理，它并不适用于任何功率器件。那！怎！么！办！别忘了，这是Simulink平台，适用加速仿真模式，除去第一次运行所需要的编译时间，它运行的速度也会大大提高。但是，如果对模型作任何的修改，它将会重新编译初始化，再运行。所以如果要对模型频繁的作修改的话，也会消耗很多编译的时间。从下图可以看到，同样一个模型，最开始用Normal也就是我们平时常用的方式进行仿真，花了大概14秒。而在我第一次用Accelerator模式进行仿真的时候，由于需要编译，所以反而花了更多的时间来运行。而第二次运行Accelerator模式的时候，只花了4秒的时间。对于互相独立的SimPowerSystems网络，可以分别使用不同的powergui配置项来求解。那么你的各个子系统就可以根据实际需要分别进行配置了。可以看看你的版本是否已经支持这个功能。SPS工具箱使用2015V1.1版柚籽