PSCAD中的控制系统模块文档格式.docx
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PSCAD中的控制系统模块文档格式.docx
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微分函数决定了信号变化的速率。
但此模块有放大噪声的趋势。
为了将噪声的干扰降至最小,尤其是在计算步长小而微分时间常数大的情况下,可能需要给它加一个噪声滤波器。
4.Lead-Lag(前导延迟环节)
本组件模拟了一个带增益的前导延迟函数,它的输出可随时由用户重置为指定的值。
最大最小输出限制内部指定。
对此函数的解法基于时间常数和,过程如下所示:
如果,则类似与PI控制器:
如果且,则类似与增益环节:
=增益因子(可为变量);
=时间常数(可为变量);
5.RealPole(实极点)
本组件仿真了一个延时或“实极点”函数,这里的输出可以在任何时候重置成用户规格化的值。
输入信号在被处理之前与增益因子G(t)成比例。
时域算法基于梯形法。
本函数的解法如下:
那么输出就为:
=增益因子(可变);
T=时间常数(可变);
6.DelayFunction(延迟函数)
延迟函数模拟了拉氏表达式,这里T是延迟的时间,s是拉氏算子。
输入信号置于队列中,随着时间的推进,信号值移入队列尾部并放置到输出line上。
如果延迟时间大得超过了时间步长,则队列可能会变得过于庞大。
为了避免出现这样的情况,采用了抽样的方法。
在指定的延迟时间中对输入值采样N次,只将采样值置于队列中。
另外,在满足减少存储空间的前提下,同时还必须保证采样的数量对于保持延迟信号的精度来说是足够的。
由于输出的阶梯特性,需要引入一个额外的大为为时延/(2*N)的延迟。
用以补偿内部轻微减少延迟时间的效应。
如果需要的话,可以采用一截延迟环节来对延迟环节的输出进行滤波,以平滑抽样所造成的阶梯效应。
7.Square(平方)
本组件将输入信号与其自身相乘。
8.SquareRoot(平方根)
本组件计算输入的算术平方根。
每个正数都有两个平方根,一个为正一个为负,算术平方根定义为正的那个平方根的值。
在实数域中,平方根对负数都没有定义,因此要求输入必须为正。
本组件负的输入时输出为零。
9.AbsoluteValue(绝对值)
本组件给出输入信号的绝对值。
10.TrigonometricFunctions(三角函数)
Standardtrigonometricfunctions.
本组件实现标准的三角函数功能。
Tan函数在时奇异,因此应避免输入这些值。
而ArcSin和ArcCos要求输入的值域范围为[-1.0,+1.0],需避免超出此值域。
11.ImpulseGenerator(脉冲发生器)
脉冲发生器用来确定线性控制系统的频率响应。
其可以产生指定频率的脉冲序列。
在对控制系统进行分析之前,为了使得暂态响应逐渐变弱,需要使用一些脉冲通过控制系统。
当然频率可以置零,仅发送一个脉冲给控制系统,即可以观测到频率响应。
如果使用插值法,此组件在每生成一个脉冲的同时也生成了插值信息。
对应于脉冲的准确时间的插值时间非零,以保证脉冲无论何时都不会落在时间步长坐标上。
这就有效的祛除了组件对设备步长的依赖性,即使时间步长增加也能保持精度。
12.GenericTransferFunction(通用传递函数)
此传递函数由三段直线组成,有两个交点(LI,LO)和(UI,UO),是一分段连续函数。
如果所需多于三段直线的话,可以采用XYTransferFunction组件
13.LimitingFunction(限制函数)
限制函数或“硬性限制器”在输入信号落入其最高和最低限值之内时输出输入信号。
如果信号超出了限值,输出值就停留在限值上。
14.Non-LinearGain(非线性增益)
非线性增益组件用以强化或弱化大的信号波动。
当输入信号在一指定的区域中时,采用“低增益”。
如果输入信号离开这一区域,则给以“高增益”。
此传递函数是连续的,因此信号在从一个增益变为另一个增益时,不会出现跳变。
15.SingleInputComparator(单输入比较器)
本组件输出两个值,取决于输入信号是高于还是低于输入的门槛值。
如果允许插值兼容性的话,则可输出由器件生成的插值信息(即输入信号刚好过门槛值的确切时间点)。
运用了插值后,本组件甚至在较大的时间步长时仍能保持精度。
16.DownRampTransferFunction(下降斜坡函数)
本组件随着输入信号的增大将其输出依据斜坡规律从指定值降到零。
斜坡开始点和终点需指定。
17.RateLimitingFunction(比率限制函数)
比例限制器在输入信号的变化率不超过指定的限值时,输出输入信号。
如果变化的比率超出了限值,则输出将超前或落后于输入,以确保变化的比率在限定的范围内。
18.UpRampTransferFunction(上升斜坡函数)
本组件随着输入信号的增大将其输出按斜坡规律从0增加到指定的值。
开始爬坡和结束爬坡的输入点需提前指定。
19.SignalGenerator(信号发生器)
信号发生器可以输出三角波或者方波。
占空周期可以改变以调整输出波的形状。
在生成方波时若采用了插值法,当输出变化时,组件将会把生成插值信息输出。
这些例程中,插值时间表示了精确的信号变化时间。
采用插值法时组件能在使用很大的时间步长时保持精度。
20.EdgeDetector(边缘检测器)
本组件将当前输入与前一步长的输入进行比较,输出结果就取决于当前输入是高于、等于或者低于前一步长的输入。
如果输入在步长内发生了变化,组件就成了边缘检测器。
如果输入是连续的话,则组件就成了斜率探测器。
注意的是,输出结果是通过填写选项卡提前指定的。
21.LogarithmicFunctions(对数函数)
本组件是标准的对数函数。
输出输入信号的对数。
或者以10为底数,或者以自然对数e为底数。
22.ExponentialFunctions(指数函数)
此组件输出输入信号的指数,底数为10或者e。
23.2ndOrderComplexPolewithGain(二阶带增益的复极点)
本组件有9种二阶滤波器形式:
1.低通;
2.中通;
3.高通;
4.高阻;
5.中阻;
6.低阻;
7.高阻;
8.中阻;
9.低阻。
低于特性频率的定义为低频,在特性频率附近的定义为中频,高于的定义为高频。
函数7型、8型和9型除了需要对通过频率的上半部分有180°
的相移,它们分别与4、5和6相似。
滤波器的类型由输入参数“FunctionCode”所决定,它的下列菜单有1到9可供选择。
24.Timer(定时器)
如果输入信号F低于定时器的触发门槛值。
一段延时后,定时器的输出等于ON的值。
此值会输出“DurationON”秒。
此后,输出依然保持ON的值,只要输入F低于定时器的触发门槛值。
若输入F高于定时器的触发门槛值,则输出Off的值。
25.RangeComparator(范围比较器)
本组件能确定输入信号位于三个区域中的哪个,然后输出与此区域对应的值。
这三个区域是通过定义下限和上限来确定下来的。
第一区域低于限值,第二个区域位于两个限值之间(包括限值点),第三个区域高于上限值。
如果第一区域和第三区域生成的值相同,则此组件就成了带宽探测器,其输入若在两个限值之间输出一个值,输入在限值之外输出另一个值。
26.SurgeGenerator(浪涌发生器)
本组件生成一个浪涌波形。
波形由四个输入参数确定,分别是“startoftheupslope”、“endoftheupslope”、“startofthedownslope”和“endofthedownslope”。
在“startoftheupslope”之前输出为0,在“endoftheupslope”和“startofthedownslope”之间输出峰值。
27.TwoInputComparator(两输入比较器)
本组件比较两个输入。
如果其中一个信号与另一个相交,则输出一个脉冲,如果一个信号高于另一个,则输出一个水平输出,具体输出什么取决于指定的输出类型。
如果应用了插值法,则本组件会生成插值信息(即两个信号相交的确切时间)并输出。
此时,本组件对较大的时间步长仍能保持精度。
28.PIController(PI控制器)
本组件实现了比例积分的功能(即输出是输入信号比例和积分增益的和)。
积分功能的时域计算采用的是梯形或矩形积分。
在选择了“IntegrationMethod|Rectangular”之后,可能会使用插值法。
若使用了插值法,则对指定的时间步长计算积分时,会将插值时间和信号极性都考虑在内。
29.Integrator(积分器)
本组件是无饱和限值可重置的积分器。
它是控制系统功能的基本构成模块之一,可以使用梯形或者矩形积分方法来求解。
通过在输入“Clear”处填入一个非零整数,可将积分器的输出置为定义的非零整数值。
如果时间常数的绝对值小于10-20,则将其定义为默认值1.0。
如果选择了“IntegrationMethod|Rectangular”,则可能用到插值法。
另外,当组件的“Clear”有输入时,也可能用到插值法。
如果是这样的话,将使用插值信息确定重置的具体时间点,然后计算重置之后的下一时间步长的确切输出值。
30.AM/FM/PMFunction(幅值、频率和相位调制功能)
本组件有三个输入:
频率(Freq)、相位(Phase)和幅值(Mag)。
Freq与时间结合,然后规格化为-2π到+2π之间的某值。
Phase与之相加,其和作为Sine或Cosine函数的自变量。
最终的结果乘以Mag,最后予以输出。
如果频率和相位为常数,则输出就是输入Mag的幅值调制。
如果相位和幅值为常数,则输出就是输入Freq的频率调制。
如果频率和幅值是常数,则输出就是输入Phase的相位调制。
控制全部三个输入的实际例子就是电源模型。
幅值信号用以加速电源的启动;
频率信号可以调整得紧跟系统频率的变化;
而幅值信号可以用来控制电源发出的功率大小。
本组件还可以作为正弦波发生器单独使用。
31.Counter(计数器)
本组件在收到正的输入时,可以改变自身的状态至相邻的更高状态。
当输入负值时,它改变自身状态到相邻的较低状态。
通常增加或减小的输出为1。
如果计数器在它的最高(最
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