МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
«ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»
Кафедра «Промислова і біомедична електроніка»
ЗВIТ З ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ «Вступ до спеціальності»
«ОСНОВИ РОБОТИ З MS WORD»
Варіант № 9
Виконав:
Студент групи 620Б
Перевірив:
доц. Бутова О.А.
Харків 2020
СОДЕРЖАНИЕ
Моделирование и оптимизация ФКУ 3
Задание 1
Моделирование и оптимизация ФКУ
Для проведения математического моделирования электромагнитных процессов, проходящих в преобразователе, построена экспериментальная модель ФКУ и нагрузки в пакете Simulink MATLAB. Нахождение оптимальных значений коэффициентов передачи KI и KU регуляторов RI(n) и RUk с использованием методов оптимизации требует проведения серии расчетов KI и KU одним из методов оптимизации, внесения скорректированных значений коэффициентов в экспериментальную модель ФКУ с последующим имитационным моделированием электромагнитных процессов в ФКУ в пакете Simulink MATLAB. В результате моделирования формируется векторная функция вида (1):
, где 
Относительное значение допустимой амплитуды высшей гармоники тока питающей сети принято
. После запуска пакета оптимизации запускается модель ФКУ, которой передаются начальные значения варьируемых переменных КI и КU. После окончания моделирования ФКУ в пакет оптимизации через «общее рабочее пространство» системы MATLAB возвращаются усреднённые значения уровня гармоник и перенапряжения. В пакете оптимизации выполняется расчет следующих значений коэффициентов в соответствии с выбранным методом оптимизации, которые передаются через «общее рабочее пространство» в Simulink для последующего имитационного моделирования ФКУ. Указанная последовательность действий автоматически повторяется до нахожденияоптимальных значений настроечных коэффициентов с допустимой погрешностью. Результаты расчетов величин настроечных коэффициентов КI и KU с указанием количества циклов вычислений N при использовании различных методов оптимизации приведены в таблице 1. Относительные значения коммутационных перенапряжений соответствуют равенству нулю штрафной функции F1(x).
Таблица 1. Результаты расчетов величин настроечных коэффициентов КI и KU.
| Метод | KU | KI | U*K | N |
| ПР | 0,90 | 1,02 | 0,462 | 54 |
| ФР | 0,92 | 1,03 | 0,468 | 55 |
| ДФП | 1,03 | 1,06 | 0,48 | 19 |
| БФГШ1 | 0,89 | 1,02 | 0,45 | 95 |
| БФГШ2 | 0,85 | 0,88 | 0,442 | 95 |
На рис. 2(а-б) показаны графики составляющих векторной функции и траектория поиска оптимальной точки методом БФГШ1. Траектории поиска включают все точки поиска. Начальная точка обозначена кругом, конечная точка поиска — ромбом.
Задание 2
Моделирование и оптимизация ФКУ
Для проведения математического моделирования электромагнитных процессов, проходящих в преобразователе, построена экспериментальная модель ФКУ и нагрузки в пакете Simulink MATLAB. Нахождение оптимальных значений коэффициентов передачи KI и KU регуляторов RI(n) и RUk с использованием методов оптимизации требует проведения серии расчетов KI и KU одним из методов оптимизации, внесения скорректированных значений коэффициентов в экспериментальную модель ФКУ с последующим имитационным моделированием электромагнитных процессов в ФКУ в пакете Simulink MATLAB. В результате моделирования формируется векторная функция вида (1):
, где 
.Относительное значение допустимой амплитуды высшей гармоники тока питающей сети принято
. После запуска пакета оптимизации запускается модель ФКУ, которой передаются начальные значения варьируемых переменных КI и КU. После окончания моделирования ФКУ в пакет оптимизации через «общее рабочее пространство» системы MATLAB возвращаются усреднённые значения уровня гармоник и перенапряжения. В пакете оптимизации выполняется расчет следующих значений коэффициентов в соответствии с выбранным методом оптимизации, которые передаются через «общее рабочее пространство» в Simulink для последующего имитационного моделирования ФКУ. Указанная последовательность действий автоматически повторяется до нахожденияоптимальных значений настроечных коэффициентов с допустимой погрешностью. Результаты расчетов величин настроечных коэффициентов КI и KU с указанием количества циклов вычислений N при использовании различных методов оптимизации приведены в таблице 1. Относительные значения коммутационных перенапряжений соответствуют равенству нулю штрафной функции F1(x).
Таблица 1. Результаты расчетов величин настроечных коэффициентов КI и KU.
| Метод | KU | KI | U*K | N |
| ПР | 0,90 | 1,02 | 0,462 | 54 |
| ФР | 0,92 | 1,03 | 0,468 | 55 |
| ДФП | 1,03 | 1,06 | 0,48 | 19 |
| БФГШ1 | 0,89 | 1,02 | 0,45 | 95 |
| БФГШ2 | 0,85 | 0,88 | 0,442 | 95 |
На рис. 2(а-б) показаны графики составляющих векторной функции и траектория поиска оптимальной точки методом БФГШ1. Траектории поиска включают все точки поиска. Начальная точка обозначена кругом, конечная точка поиска — ромбом.