第三周作业
Posted
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了第三周作业相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
本周大概复习了一下直流电机的工作原理及特性，阅读了老师所印特斯拉传记的一小部分，因为对爱迪生与特斯拉之间纠纷存疑，所以额外查了一些资料，基本确定当初爱迪生采用不道德的手段打压特斯拉是事实。
结合传记内容、所查资料和我原本对特斯拉的了解，可以窥得这位电气工程领域一大天才人生的一角。中学时期了解到特斯拉是一个名气与实力不符的杰出的发明家，拥有多项极具价值的发现，但没有借此谋取多少利益。但是，由于其晚年对永动机的研究，在几年前的互联网上，特斯拉曾被一个聚集大量"民间超现实科学爱好者"的论坛奉为教主，借此宣传"永动机理论不被认可是当今科学界和掌权者的阴谋"言论。民科大肆传谣的行为确实从某种角度来讲也影响了特斯拉在后人眼中的形象，结合如今所见，其传记中所记录的爱迪生对他的打压、诽谤，也不难猜测出特斯拉为何名气不如瓦特、爱迪生、西门子之流。
不过特斯拉在世时也没过多在意这些虚名，就知乎上solifay整理的资料来看，特斯拉在高频电流、无线电、粒子辐射及机械技术上的贡献不容小觑，其一生拥有一千多项专利，无愧于其对科学及发明的热爱。
科学家和发明家也是普通人，为电灯实验千次的爱迪生也会为一己之利恶意打压对手，特斯拉会为对交流电等的热爱变得像个疯子，无论如何，愿意为一件事投注极大的热情并采用科学的方法进行研究，都是非常令人钦佩的。
?
?
?
仿真作业
结合本周学习的直流电机机械特性，用Modelica设计和仿真一个直流电机串电阻启动过程，具体要求如下：
?
- 电机工作在额定电压和额定磁通下，采用串三段或四段电阻启动，整个启动过程电枢电流中不能超过额定电流的3倍。
?
- 选择合适的电阻阻值，选择优化的电阻切除策略，使得在满足条件1的前提下，电机尽可能快速平滑得达到额定点。仿真效果最佳的同学获得本周"控制之星"称号。
?
- 所有同学均使用如下统一的直流电机模型，电机的参数为：
?
额定电压：240V
额定电流：16.2A
额定转矩：29.2N.m
额定转速：1220 r/min
转动惯量：1 Kg.m^2
电枢电阻：0.6 Ohm
转矩常数（额定磁通）：1.8
电动势常数（额定磁通）：0.189
?
仿真代码如下：
model motor1 "An DC Motor Model"
type Voltage=Real(unit="V");
type Current=Real(unit="A");
type Resistance=Real(unit="Ohm");
type Speed=Real(unit="r/min");
type Torque=Real(unit="N.m");
type Inertia=Real(unit="kg.m^2");
?
Torque Tm"Torque of the Motor";
Speed n"Speed of the Motor";
Current i"Armature Current";
Voltage u"Voltage Source";
Resistance R_ad"External Resistance";
parameter Real J = 1"Total Inertia";
parameter Real R = 0.6"Armature Resistance";
parameter Real Kt = 1.8"Torque Constant";
parameter Real Ke = 0.189"EMF Constant";
parameter Real Tl = 29.2"Load Torque";
?
?
equation
?
Tm-Tl = J * der(n) * 6.28 / 60;
Tm= Kt * i;
u= i * (R+R_ad) + Ke * n;
?
if time <= 0.1 then
u = 0;
R_ad = 10;
else
if time <= 0.2 then
u = 240;
R_ad = 10;
else
if time <= 1.5 then
u = 240;
R_ad = 5.5;
else
if time <= 3.3 then
u = 240;
R_ad = 3;
else
if time <= 5.3 then
u = 240;
R_ad = 1.1;
else
u = 240;
R_ad = 0;
end if;
end if;
end if;
end if;
end if;
?
end motor1;
?
simulate(motor1,startTime=0,stopTime=10)
?
plot(i)
?
plot(n)
?
plot(Tm)
?
?
仿真结果如下：
启动过程中电枢电流变化如下图，其峰值控制在48A左右，启动时间约为6s。
转速变化如下图，最终稳定在1220 r/min 左右。
转矩变化如下图所示，其变化曲线与电流变化曲线相似。
以上是关于第三周作业的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章