Электронный конспект лекций. – Иваново: ИГЭУ. 2011. – 173 с.
Курс имеет целью изучение современных методов и технологий автоматизации выполнения исследовательских и проектных работ в области электропривода и электромеханических систем.
Задачи изучения курса:
формирование навыков решения типовых расчетных исследовательских и проектных задач электромеханики с помощью современного проблемно-ориентированного и объектно-ориентированного программного обеспечения и современных интерфейсных средств ПЭВМ;
формирование устойчивого представления об использовании различных вариантов математического аппарата описания динамического поведения электромеханических систем и способах построения доступных, ориентированных на проблемного специалиста моделей таких систем:
формирования навыков решения практических задач автоматизации моделирования современного электромеханических систем при решении исследовательских и проектных задач:
формирования навыков построения структурных моделей типовых элементов и подсистем электропривода с целью их использования в лабораторном практикуме при изучении смежных курсов специальности, в курсовом и дипломном проектировании, НИРС
Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения курса
высшая математика - дифференциальное, интегральное и операционное исчисление, матричная алгебра, теория дифференциальных уравнений.
теоретические основы электротехники - математическое описание электрических цепей, переходные процессы в линейных и нелинейных цепях.
прикладное программирование - стандарт пользовательского интерфейса (SAA) фирмы IBM, современные методы численного интегрирования дифференциальных и алгебраических уравнений, методы алгоритмизации математических задач на графах.
теория автоматического управления - специальный математический аппарат (преобразования Лапласа, передаточные функции, графы и структурные схемы, элементы теории переменных состояния).
Общая характеристика и рекомендации по изучению материала
Материал электронного конспекта лекций по курсу "Моделирование электромеханических систем" посвящен теоретическим и практическим вопросам построения структурных моделей современных динамических объектов (автоматизированных электроприводов, робото-технических систем, систем управления движущимися объектами и т. п. ), подготовки и постановки имитационных экспериментов с этими моделями.
Теоретическая часть курса дает представление о сложности построения современных имитационных систем и о методах внутримашинного преобразования моделей в целях получения простого, доступного широкому кругу пользователей инструментария моделирования.
Изучение практических вопросов предлагаемого материала позволяет сформировать начальные навыки по построению и использованию структурных моделей электромеханических систем. Этот материал в первую очередь ориентирован на использования компьютерного комплекса имитационного моделирования динамических систем IDS 1.0 [6]. Приведенные здесь схемы моделей созданы и апробированы в среде этого комплекса.
Полученные в курсе сведения используются в дальнейшем при изучении практически всех профилирующих дисциплин специальности, выполнении курсовых и дипломных проектов.Введение. Первая часть курса.
Основные термины и определения. Концепция структурного моделирования электромеханических систем
Алгоритмический базис структурного моделирования электромеханических систем
Функциональный уровень алгоритмического базиса структурных моделей
Алгоритмические модели динамических систем
Алгоритмы формирования концептуальных и вычислительных моделей ЭМС
Матрично-структурные модели для имитации динамического поведения ЭМС
Универсальный алгоритм автоматического построения дерева вычислений в задачах конструирования вычислительных моделей
Структурные модели элементов и подсистем электропривода
Список литературыВведение. Цели и задачи второй части курса.
Краткие сведения из теории обобщенной электрической машины
Координатные преобразования уравнений электромеханического преобразования энергии
Фазные преобразования переменных. Выбор скорости вращения координатных осейu, v
Обобщенная структурная модель асинхронного электродвигателя
Построение структурной модели электромеханического преобразования энергии в асинхронном электродвигателе для системы координат
Построение структурной модели электромеханического преобразования энергии в асинхронном электродвигателе для системы координат d,q
Алгоритмические основы построения структурных моделей автономных инверторов напряжения
Логическая модель АИН
Электромеханическая система как объект функционального проектирования
Многоуровневая декомпозиция электромеханических систем и этапа их функционального проектирования
Ранжирование математических моделей электромеханических систем
Основные направления конструирования моделей электромеханических систем
Технологическая схема автоматизации функционального проектирования электромеханических систем
