مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

مدل ترانسفورماتور بواسطه فراوانی طراحیهای هسته و همچنین به دلیل اینکه برخی از پارامترهای ترانسفورماتور هم غیر خطی و هم به فرکانس وابسته­اند، می تواند بسیار پیچیده باشد

دسته بندی	برق ، الکترونیک و مخابرات
بازدید ها	1
فرمت فایل	doc
حجم فایل	4104 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	203

فروشنده فایل

کد کاربری 2106

تمام فایل ها

مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

چکیده

در سالهای اخیر، مسایل جدی کیفیت توان در ارتباط با افت ولتاژهای ایجاد شده توسط تجهیزات و مشتریان، مطرح شده است، که بدلیل شدت استفاده از تجهیزات الکترونیکی حساس در فرآیند اتوماسیون است. وقتی که دامنه و مدت افت ولتاژ، از آستانه حساسیت تجهیزات مشتریان فراتر رود ، ممکن است این تجهیزات درست کار نکند، و موجب توقف تولید و هزینه­ی قابل توجه مربوطه گردد. بنابراین فهم ویژگیهای افت ولتاژها در پایانه های تجهیزات لازم است. افت ولتاژها عمدتاً بوسیله خطاهای متقارن یا نامتقارن در سیستمهای انتقال یا توزیع ایجاد می­شود. خطاها در سیستمهای توزیع معمولاً تنها باعث افت ولتاژهایی در باسهای مشتریان محلی می­شود. تعداد و ویژگیهای افت ولتاژها که بعنوان عملکرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان شناخته می­شود، ممکن است با یکدیگر و با توجه به مکان اصلی خطاها فرق کند. تفاوت در عملکرد افت ولتاژها یعنی، دامنه و بویژه نسبت زاویه فاز، نتیجه انتشار افت ولتاژها از مکانهای اصلی خطا به باسهای دیگر است. انتشار افت ولتاژها از طریق اتصالات متنوع ترانسفورماتورها، منجر به عملکرد متفاوت افت ولتاژها در طرف ثانویه ترانسفورماتورها می­شود. معمولاً، انتشار افت ولتاژ بصورت جریان یافتن افت ولتاژها از سطح ولتاژ بالاتر به سطح ولتاژ پایین­تر تعریف می­شود. بواسطه امپدانس ترانسفورماتور کاهنده، انتشار در جهت معکوس، چشمگیر نخواهد بود. عملکرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان را با مونیتورینگ یا اطلاعات آماری می­توان ارزیابی کرد. هر چند ممکن است این عملکرد در پایانه­های تجهیزات، بواسطه اتصالات سیم­پیچهای ترانسفورماتور مورد استفاده در ورودی کارخانه، دوباره تغییر کند. بنابراین، لازم است بصورت ویژه انتشار افت ولتاژ از باسها به تاسیسات کارخانه از طریق اتصالات متفاوت ترانسفورماتور سرویس دهنده، مورد مطالعه قرار گیرد. این پایان نامه با طبقه بندی انواع گروههای برداری ترانسفورماتور و اتصالات آن و همچنین دسته بندی خطاهای متقارن و نامتقارن به هفت گروه، نحوه انتشار این گروهها را از طریق ترانسفورماتورها با مدلسازی و شبیه­سازی انواع اتصالات سیم پیچها بررسی می­کند و در نهایت نتایج را ارایه می­نماید و این بررسی در شبکه تست چهارده باس IEEE برای چند مورد تایید می­شود.

فهرست مطالب

1-1 مقدمه. 2

1-2 مدلهای ترانسفورماتور. 3

1-2-1 معرفی مدل ماتریسی Matrix Representation (BCTRAN Model) 4

1-2-2 مدل ترانسفورماتور قابل اشباع Saturable Transformer Component (STC Model) 6

1-2-3 مدلهای بر مبنای توپولوژی Topology-Based Models. 7

2- مدلسازی ترانسفورماتور. 13

2-1 مقدمه. 13

2-2 ترانسفورماتور ایده آل. 14

2-3 معادلات شار نشتی.. 16

2-4 معادلات ولتاژ. 18

2-5 ارائه مدار معادل. 20

2-6 مدلسازی ترانسفورماتور دو سیم پیچه. 22

2-7 شرایط پایانه ها (ترمینالها) 25

2-8 وارد کردن اشباع هسته به شبیه سازی.. 28

2-8-1 روشهای وارد کردن اثرات اشباع هسته. 29

2-8-2 شبیه سازی رابطه بین و ........ 33

2-9 منحنی اشباع با مقادیر لحظهای.. 36

2-9-1 استخراج منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز با مقادیر لحظهای.. 36

2-9-2 بدست آوردن ضرایب معادله انتگرالی.. 39

2-10 خطای استفاده از منحنی مدار باز با مقادیر rms. 41

2-11 شبیه سازی ترانسفورماتور پنج ستونی در حوزه زمان.. 43

2-11-1 حل عددی معادلات دیفرانسیل. 47

2-12 روشهای آزموده شده برای حل همزمان معادلات دیفرانسیل. 53

3- انواع خطاهای نامتقارن و اثر اتصالات ترانسفورماتور روی آن.. 57

3-1 مقدمه. 57

3-2 دامنه افت ولتاژ. 57

3-3 مدت افت ولتاژ. 57

3-4 اتصالات سیم پیچی ترانس... 58

3-5 انتقال افت ولتاژها از طریق ترانسفورماتور. 59

§3-5-1 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور. 59

§3-5-2 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور. 59

§3-5-3 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم. 60

§3-5-4 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم. 60

§3-5-5 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم. 60

§3-5-6 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم. 60

§3-5-7 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور. 61

§3-5-8 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور. 61

§3-5-9 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم. 61

§3-5-10 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم. 61

§3-5-11 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم. 62

§3-5-12 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم. 62

§3-5-13 خطاهای دو فاز به زمین. 62

3-6 جمعبندی انواع خطاها 64

3-7 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dd.. 65

3-8 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dd.. 67

3-9 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dd.. 69

3-10 خطاهای Type D و Type F و Type G ، ترانسفورماتور Dd.. 72

3-11 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dd.. 72

3-12 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Yy.. 73

3-13 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Ygyg.. 73

3-14 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dy.. 73

3-15 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dy.. 74

3-16 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dy.. 76

3-17 خطای Type D ، ترانسفورماتور Dy.. 77

3-18 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dy.. 78

3-19 خطای Type F ، ترانسفورماتور Dy.. 79

3-20 خطای Type G ، ترانسفورماتور Dy.. 80

3-21 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type A شبیه سازی با PSCAD 81

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 83

3-22 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type B شبیه سازی با PSCAD 85

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 87

3-23 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type C شبیه سازی با PSCAD 89

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 91

3-24 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type D شبیه سازی با PSCAD 93

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 95

3-25 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type E شبیه سازی با PSCAD 97

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 99

3-26 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type F شبیه سازی با PSCAD 101

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 103

3-27 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type G شبیه سازی با PSCAD 105

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 107

3-28 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type D در باس 5 109

3-29 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type G در باس 5 112

3-30 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type A در باس 5 115

4- نتیجه گیری و پیشنهادات.. 121

مراجع. 123

فهرست شکلها

شکل (1-1) مدل ماتریسی ترانسفورماتور با اضافه کردن اثر هسته	صفحه 5
شکل (1-2) ) مدار ستاره­ی مدل ترانسفورماتور قابل اشباع	صفحه 6
شکل (1-3) ترانسفورماتور زرهی تک فاز	صفحه 9
شکل (1-4) مدار الکتریکی معادل شکل (1-3)	صفحه 9
شکل (2-1) ترانسفورماتور	صفحه 14
شکل (2-2) ترانسفورماتور ایده ال	صفحه 14
شکل (2-3) ترانسفورماتور ایده ال بل بار	صفحه 15
شکل (2-4) ترانسفورماتور با مولفه های شار پیوندی و نشتی	صفحه 16
شکل (2-5) مدرا معادل ترانسفورماتور	صفحه 20
شکل (2-6) دیاگرام شبیه سازی یک ترانسفورماتور دو سیم پیچه	صفحه 24
شکل (2-7) ترکیب RL موازی	صفحه 26
شکل (2-8) ترکیب RC موازی	صفحه 27
شکل (2-9) منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز ترانسفورماتور	صفحه 30
شکل (2-10) رابطه بین و	صفحه 30
شکل (2-11) دیاگرام شبیه سازی یک ترانسفورماتور دو سیم پیچه با اثر اشباع	صفحه 32
شکل (2-12) رابطه بین و	صفحه 32
شکل (2-13) رابطه بین و	صفحه 32
شکل (2-14) منحنی مدار باز با مقادیر rms	صفحه 36
شکل (2-15) شار پیوندی متناظر شکل (2-14) سینوسی	صفحه 36
شکل (2-16) جریان لحظه ای متناظر با تحریک ولتاژ سینوسی	صفحه 36
شکل (2-17) منحنی مدار باز با مقادیر لحظه­ای	صفحه 40
شکل (2-18) منحنی مدار باز با مقادیر rms	صفحه 40
شکل (2-19) میزان خطای استفاده از منحنی rms	صفحه 41
شکل (2-20) میزان خطای استفاده از منحنی لحظه­ای	صفحه 41
شکل (2-21) مدار معادل مغناطیسی ترانسفورماتور سه فاز سه ستونه	صفحه 42
شکل (2-22) مدار معادل الکتریکی ترانسفورماتور سه فاز سه ستونه	صفحه 43
شکل (2-23) مدار معادل مغناطیسی ترانسفورماتور سه فاز پنج ستونه	صفحه 44
شکل (2-24) ترانسفورماتور پنج ستونه	صفحه 45
شکل (2-25) انتگرالگیری در یک استپ زمانی به روش اولر	صفحه 47
شکل (2-26) انتگرالگیری در یک استپ زمانی به روش trapezoidal	صفحه 49
شکل (3-1) دیاگرام فازوری خطاها	صفحه 62
شکل (3-2) شکل موج ولتاژ Vab	صفحه 63
شکل (3-3) شکل موج ولتاژ Vbc	صفحه 63
شکل (3-4) شکل موج ولتاژ Vca	صفحه 63
شکل (3-5) شکل موج ولتاژ Vab	صفحه 63
شکل (3-6) شکل موج جریان iA	صفحه 64
شکل (3-7) شکل موج جریان iB	صفحه 64
شکل (3-8) شکل موج جریان iA	صفحه 64
شکل (3-9) شکل موج جریان iA	صفحه 64
شکل (3-10) شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc	صفحه 65
شکل (3-11) شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc	صفحه 68
شکل (3-12) شکل موجهای جریان ia , ib , ic	صفحه 68
شکل (3-13) شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc	صفحه 69
شکل (3-14) شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc	صفحه 69
شکل (3-15) شکل موجهای جریان , iB iA	صفحه 69
شکل (3-16) شکل موج جریان iA	صفحه 70
شکل (3-16) شکل موج جریان iB	صفحه 70
شکل (3-17) شکل موج جریان iC	صفحه 70
شکل (3-18) شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc	صفحه 71
شکل (3-19) شکل موجهای جریان ia , ib , ic	صفحه 71
شکل (3-20) شکل موجهای ولتاژ Va , Vb , Vc	صفحه 73
شکل (3-21) شکل موجهای جریان ia , ib , ic	صفحه 73
شکل (3-22) شکل موجهای جریان ia , ib , ic	صفحه 74
شکل (3-23) شکل موج ولتاژ Va	صفحه 74
شکل (3-24) شکل موج ولتاژ Vb	صفحه 74
شکل (3-25) شکل موج ولتاژ Vc	صفحه 74
شکل (3-26) شکل موج جریانiA	صفحه 74
شکل (3-27) شکل موج جریان iB	صفحه 74
شکل (3-28) شکل موج جریان iC	صفحه 74
شکل (3-29) شکل موج جریانiA	صفحه 75
شکل (3-30) شکل موج جریان iB	صفحه 75
شکل (3-31) موج جریان iC	صفحه 75
شکل (3-32) شکل موج جریانiA	صفحه 75
شکل (3-33) شکل موج جریان iB	صفحه 75
شکل (3-34) شکل موج جریان iC	صفحه 75
شکل (3-35) شکل موج ولتاژ Va	صفحه 76
شکل (3-36) شکل موج ولتاژ Vb	صفحه 76
شکل (3-37) شکل موج ولتاژ Vc	صفحه 76
شکل (3-38) شکل موج جریانiA	صفحه 76
شکل (3-39) شکل موج جریان iB	صفحه 76
شکل (3-40) شکل موج جریان iC	صفحه 76
شکل (3-41) شکل موج جریانiA	صفحه 76
شکل (3-42) شکل موج جریان iB	صفحه 76
شکل (3-43) شکل موج جریان iC	صفحه 76
شکل (3-44) شکل موج ولتاژ Va	صفحه 77
شکل (3-45) شکل موج ولتاژ Vb	صفحه 77
شکل (3-46) شکل موج ولتاژ Vc	صفحه 77
شکل (3-47) شکل موج جریانiA	صفحه 77
شکل (3-48) شکل موج جریان iB	صفحه 77
شکل (3-49) شکل موج جریان iC	صفحه 77
شکل (3-50) شکل موج جریانiA	صفحه 77
شکل (3-51) شکل موج جریان iB	صفحه 77
شکل (3-52) شکل موج جریان iC	صفحه 77
شکل (3-53) شکل موج ولتاژ Va	صفحه 78
شکل (3-54) شکل موج ولتاژ Vb	صفحه 78
شکل (3-55) شکل موج ولتاژ Vc	صفحه 78
شکل (3-56) شکل موج جریانiA	صفحه 78
شکل (3-57) شکل موج جریان iB	صفحه 78
شکل (3-58) شکل موج جریان iC	صفحه 78
شکل (3-59) شکل موج جریانiA	صفحه 78
شکل (3-60) شکل موج جریان iB	صفحه 78
شکل (3-61) شکل موج جریان iC	صفحه 78
شکل (3-62) شکل موج ولتاژ Va	صفحه 79
شکل (3-63) شکل موج ولتاژ Vb	صفحه 79
شکل (3-64) شکل موج ولتاژ Vc	صفحه 79
شکل (3-65) شکل موج جریانiA	صفحه 79
شکل (3-66) شکل موج جریان iB	صفحه 79
شکل (3-67) شکل موج جریان iC	صفحه 79
شکل (3-68) شکل موج جریانiA	صفحه 79
شکل (3-69) شکل موج جریان iB	صفحه 79
شکل (3-70) شکل موج جریان iC	صفحه 79
شکل (3-71) شکل موج ولتاژ Va	صفحه 80
شکل (3-72) شکل موج ولتاژ Vb	صفحه 80
شکل (3-73) شکل موج ولتاژ Vc	صفحه 80
شکل (3-74) شکل موج جریانiA	صفحه 80
شکل (3-75) شکل موج جریان iB	صفحه 78
شکل (3-76) شکل موج جریان iC	صفحه 80
شکل (3-77) شکل موج جریانiA	صفحه 80
شکل (3-78) شکل موج جریان iB	صفحه 80
شکل (3-79) شکل موج جریان iC	صفحه 80
شکل (3-80) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 81
شکل (3-81) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 81
شکل (3-82) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 82
شکل (3-83) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 82
شکل (3-84) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 83
شکل (3-85) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 83
شکل (3-86) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 84
شکل (3-87) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 84
شکل (3-88) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 85
شکل (3-89) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 85
شکل (3-90) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 86
شکل (3-91) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 86
شکل (3-92) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 87
شکل (3-93) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 87
شکل (3-94) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 88
شکل (3-95) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 88
شکل (3-96) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 89
شکل (3-97) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 89
شکل (3-98) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 90
شکل (3-99) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 90
شکل (3-100) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 91
شکل (3-101) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 91
شکل (3-102) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 92
شکل (3-103) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 92
شکل (3-104) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 93
شکل (3-105) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 93
شکل (3-106) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 94
شکل (3-107) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 94
شکل (3-108) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 95
شکل (3-109) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 95
شکل (3-110) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 96
شکل (3-111) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 96
شکل (3-112) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 97
شکل (3-113) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 97
شکل (3-114) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 98
شکل (3-115) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 98
شکل (3-116) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 99
شکل (3-117) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 99
شکل (3-118) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 100
شکل (3-119) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 100
شکل (3-120) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 101
شکل (3-121) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 101
شکل (3-122) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 102
شکل (3-123) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 102
شکل (3-124) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 103
شکل (3-125) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 103
شکل (3-126) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 104
شکل (3-127) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 104
شکل (3-128) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 105
شکل (3-129) شکل موجهای ولتاژ) (kV با PSCAD	صفحه 105
شکل (3-130) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 106
شکل (3-131) شکل موجهای جریان) (kV با PSCAD	صفحه 106
شکل (3-132) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 107
شکل (3-133) شکل موجهای ولتاژ با برنامه نوشته شده	صفحه 107
شکل (3-134) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 108
شکل (3-135) شکل موجهای جریان با برنامه نوشته شده	صفحه 108
شکل (3-136) شکل موجهای ولتاژ) (kV	صفحه 109
شکل (3-137) شکل موجهای ولتاژ) (kV	صفحه 110
شکل (3-138) شکل موجهای جریان (kA)	صفحه 111
شکل (3-139) شکل موجهای ولتاژ) (kV	صفحه 112
شکل (3-140) شکل موجهای ولتاژ) (kV	صفحه 113
شکل (3-141) شکل موجهای جریان (kA)	صفحه 114
شکل (3-142) شکل موجهای جریان (kA)	صفحه 115
شکل (3-143) شکل موجهای جریان (kA)	صفحه 116
شکل (3-144) شکل موجهای جریان (kA)	صفحه 117
شکل (3-145) شبکه 14 باس IEEE	صفحه 118

فصل 1

مقدمه

1-1 مقدمه

یکی از ضعیفترین عناصر نرم افزارهای مدرن شبیه سازی، مدل ترانسفورماتور است و فرصتهای زیادی برای بهبود شبیه­سازی رفتارهای پیچیده ترانسفورماتور وجود دارد، که شامل اشباع هسته مغناطیسی، وابستگی فرکانسی، تزویج خازنی، و تصحیح ساختاری هسته و ساختار سیم پیچی است.

مدل ترانسفورماتور بواسطه فراوانی طراحیهای هسته و همچنین به دلیل اینکه برخی از پارامترهای ترانسفورماتور هم غیر خطی و هم به فرکانس وابسته­اند، می تواند بسیار پیچیده باشد. ویژگیهای فیزیکی رفتاری که، با در نظر گرفتن فرکانس، لازم است برای یک مدل ترانسفورماتور بدرستی ارائه شود عبارتند از:

• پیکربندیهای هسته و سیم پیچی،
• اندوکتانسهای خودی و متقابل بین سیم پیچها،
• شارهای نشتی،
• اثر پوستی و اثر مجاورت در سیم پیچها،
• اشباع هسته مغناطیسی،
• هیسترزیس و تلفات جریان گردابی در هسته،
• و اثرات خازنی.

مدلهایی با پیچیدگیهای مختلف در نرم افزارهای گذرا برای شبیه سازی رفتار گذرای ترانسفورماتورها، پیاده سازی شده است. این فصل یک مرور بر مدلهای ترانسفورماتور، برای شبیه سازی پدیده های گذرا که کمتر از رزونانس سیم پیچ اولیه (چند کیلو هرتز) است، می باشد، که شامل فرورزونانس، اکثر گذراهای کلیدزنی، و اثر متقابل هارمونیکها است.

1-2 مدلهای ترانسفورماتور

یک مدل ترانس را می توان به دو بخش تقسیم کرد:

• معرفی سیم پیچها.
• و معرفی هسته آهنی.

اولین بخش خطی است، و بخش دوم غیر خطی، و هر دوی آنها وابسته به فرکانس است. هر یک از این دو بخش بسته به نوع مطالعه­ای که به مدل ترانسفورماتور نیاز دارد، نقش متفاوتی بازی می­کند. برای نمونه، در شبیه­سازیهای فرورزونانس، معرفی هسته حساس است ولی در محاسبات پخش بار و اتصال کوتاه صرفنظر می­شود.

برای کلاس بندی مدلهای ترانسفورماتور چند معیار را می­توان بکاربرد:

• تعداد فازها،
• رفتار (پارامترهای خطی/ غیر خطی، ثابت/ وابسته به فرکانس)،
• و مدلهای ریاضی.

با دسته­بندی مدلسازی ترانسفورماتورها، می­توان آنها را به سه گروه تقسیم کرد.

• اولین گروه از ماتریس امپدانس شاخه یا ادمیتانس استفاده می­کند.
• گروه دوم توسعه مدل ترانسفورماتور قابل اشباع به ترانسفورماتورهای چند فاز است. هر دو نوع مدل در نرم افزار EMTP پیاده سازی شده است، و هر دوی آنها برای شبیه سازی برخی از طراحیهای هسته، محدودیتهای جدی دارد.
• وگروه سوم مدلهای براساس توپولوژی، که گروه بزرگی را تشکیل می دهد و روشهای زیادی بر اساس آن ارائه شده است. این مدلها از توپولوژی هسته بدست می آید و می­تواند بصورت دقیق هر نوع طراحی هسته را در گذراهای فرکانس پایین، در صورتیکه پارامترها بدرستی تعیین شود، مدل کند.

1-2-1 معرفی مدل ماتریسی Matrix Representation (BCTRAN Model)

معادلات حالت دائم یک ترانسفورماتور چند سیم پیچه چند فاز را می­توان با استفاده از ماتریس امپدانس شاخه بیان کرد:

(1-1)

در محاسبات گذرا، رابطه فوق باید بصورت زیر نوشته شود:

(1-2)

که و به ترتیب بخش حقیقی و موهومی هستند، که المانهای آنها را می­توان از آزمایشهای تحریک بدست آورد.

این روش دارای تزویج فاز به فاز است، که ویژگیهای ترمینال ترانسفورماتور را مدل می­کند، ولی فرقی بین توپولوژی هسته و سیم پیچ قائل نمی­شود زیرا در همه طراحیهای هسته، رفتار ریاضی یکسان اعمال می­شود.

همچنین چون ماتریس امپدانس شاخه برای جریانهای تحریکِ بسیار کم یا هنگامی که این جریانهای تحریک بطور کلی نادیده گرفته می­شود، ماتریس منفرد[1] می­شود، موجب ایجاد برخی مشکلات از لحاظ دقت در محاسبات فوق می­گردد[1]. بعلاوه، امپدانسهای اتصال کوتاه، که مشخصه­های بسیار مهمی از ترانسفورماتور را توصیف می­کند، در اندازه گیری با چنین تحریکهایی از دست می­رود. برای حل این مشکلات، ماتریس ادمیتانس باید استفاده شود:

(1-3)

که همیشه وجود دارد و عناصر آن مستقیما از آزمایشهای اتصال کوتاه استاندارد بدست می­آید.

برای مطالعات گذرا، باید به دو مولفه مقاومتی والقائی تقسیم شود و ترانسفورماتور با معادله زیر توصیف می­گردد:

همه این مدلها خطی هستند، هر چند، در بسیاری از مطالعات گذرا لازم است اثرات اشباع و هیسترزیس وجود داشته باشد. در این حالت برای وارد کردن اثرات اشباع، اثرات جریان تحریک را می­توان خطی کرد و در ماتریس توصیف مدل قرار داد، ولی این کار در زمان اشباع هسته می­تواند منجر به خطاهای شبیه سازی شود.

---

افت ولتاژمدلسازی ترانسفورماتوراتصالات ترانسفورماتوراشباعمدلسازی ترانسفورماتور دو سیم پیچهشبیه سازی

کنترل حرکت در انیمیشن و شبیه سازی

هر فعالیت که وابسته به زمان باشد ممکن است به وسیله انیمیشن، گرافیک نشان داده شود برای نمونه حرکت یک پاندول، پرواز یک زنبور یا انفجار یک آتشفشان، بعضی پدیده ها هستند که خیلی پیچیده هستند و نه علمی و نه ریاضی هستند ممکن است حرکت بوسیله مدلهای سنتی انیمیشن keyfram نشان داده شده اخیرا استفاده از قانونهای فیزیکی برای ایجاد انیمیشن مورد علاقه قرار گرفته

دسته بندی	کامپیوتر و IT
بازدید ها	1
فرمت فایل	doc
حجم فایل	34 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	39

فروشنده فایل

کد کاربری 2106

تمام فایل ها

کنترل حرکت در انیمیشن و شبیه سازی

کنترل حرکت در انیمیشن و شبیه سازی

خلاصه:

این مقاله درباره تکامل انیمیشن و شبیه سازی و تجسم و رابطه آنها است و 2 گرایش موجود است.

1)قانون های فیزیکی که مشهور هستند و در گسترش انیمیشن تأثیر دارد.

2)قانونهای فیزیکی که مشهور نیستند و تکنیک انیمیشن به درک آن کمک می کند. ما مدلهای توصیف شده برای تولید یک امر بدون داشتن اطلاعاتی درباره آن و مدلهای ایجاد شده در اثر همکاری بین مدلهای توصیفی و مدلهای ایجادی را تشخیص دادیم وبه اندازه انسان و ماشین درباره آن بحث شده است و سرانجام پر توسعه انیمیشن به سمت کنترل اتوماتیک حرکت و جهت یابی حرکت و رفتار انیمیشن تأکید شده است.

1)انیمیشن ، شبیه سازی

مقدمه

هر فعالیت که وابسته به زمان باشد ممکن است به وسیله انیمیشن، گرافیک نشان داده شود. برای نمونه حرکت یک پاندول، پرواز یک زنبور یا انفجار یک آتشفشان، بعضی پدیده ها هستند که خیلی پیچیده هستند و نه علمی و نه ریاضی هستند. ممکن است حرکت بوسیله مدلهای سنتی انیمیشن keyfram نشان داده شده. اخیرا استفاده از قانونهای فیزیکی برای ایجاد انیمیشن مورد علاقه قرار گرفته است و 2گرایش متفاوت داریم.

1)قانونهای فیزیکی که در گسترش انیمیشن تأثیر دارد.

2)تکنیک انیمیشن به درک قانونهای فیزیکی کمک می کند.

1-2 اولین تکامل انیمیشن بر اساس فیزیک

در ابتدا برای اجراء انیمیشن، کامپیوتر به انیماتور کمک می کرده و تکنیک انیمیشن بر اساس تکنیک انیمیشن key fram نامیده شده به 3 دسته تقسیم می شود. و بعد از آن فرمان های انیمیشن و سیستم های راهنمای جهت یابی گسترش یافته اند.

در نسل بعدی سیستم های کنترل حرکت انیمیشن به طور اتوماتیکی انجام می شده، استفاده از A.I و تکنولوژی رباتیک. مخصوصا حرکت در یک سطح و قانونهای فیزیکی محاسبه شده. این به این معنی است که در اثر تحقیق و پژوهش مدلهای فیزیکی برای گسترش انیمیشن پیدا می شود. هدف ما پیدا کردن یک مدل فیزیکی معتبر نیست ولی داشتن یک شبیه سازی واقعی از یک حرکت است. ما کاراکترهای یک شکل و خاصیت دینامیکی را به موضوعات فیزیکی ارتباز می دهد برای ساختن یک فرمول ریاضی که دو موضوع ترتیب، حرکت و ترتیب نور را در بر داشته باشد فعالیت زیادی انجام شده است.

در مدل کردن اشیاء سفت و سخت (e.g.car) و تغییر شکل و انعطاف پذیر بودن اشیاء (e.gchain) و یا مجموعه ای از موجودات زنده (e.gbirds) مثال هایی وجود دارد که رفتار آنها را تحت تئوری های متفاوت مورد بررسی قرار می دهد.

3-1 دومین تکامل تجسم مدل های علمی

آزمایشات دانشمندان با استفاده از روش های جدید و تجسم یک راه برای گسترش طراحی مدل است. پیشرفت انیمیشن در زمان نشانه ای از نتیجه های مدلهای قبل است. در جهان علمی ما پدیده های طبیعی وجود دارند که بعضی از انها مرئی نیستند ولی با این وجود به کمک تجسم (شبیه سازی) می توانیم چگونگی پیشرفت در فضا و زمان را درک کنیم. موضوع اصلی انیمیشن فیزیکی یک پدیده یک دید علمی به آن پدیده است.

پدیده های مدل شده از محاسبات شبیه سازی که بر اساس تئوری فیزیکی که دارای نظم هستند تشکیل شده است این نمونه ها برای شکل های هندسی تعریف شده اند. اما یک تجسم نیاز به مجموعه ای از پارامترها دارد. قدم دوم یا قدم فراتر ما نشان دادن

مدل فیزیکی است.

بعضی مواقع یک شکل هندسی با جمع چند پدیده ارتباط دارد. حتی در این مورد نیز ما برای استفاده از هندسه در تجسم نمی توانیم تصمیم بگیریم، نسبت یک مدل فیزیکی با یک پدیده است مثل دیگر نسبتها .

4-1 شبیه سازی و انیمیشن در تجسم علمی

وقتی که ما با مشکلات علمی روبرو می شویم، از هنگامی که مشاهده دقیقی از اتفاق در دست داریم در مرز شبیه سازی هستیم. ما می توانیم نیروهای لازم بدست آوردن یک هدف خاص را محاسبه کنیم.

اما اول ما باید مقدار کمی از انیمیشن و شبیهسازی را تعریف کنیم.

انیمیشن کامپیوتری

انیمیشن کامپیوتری از به وجود آمدن یک سوی چارچوب بوسیله کامپیوتر تشکیل شده است. وقتی که این چارچوبها به ترتیب اجرا شوند با یک صفحه متغیر دارم.

انیمیشن کامپیوتر عمل متقابل فرآیند انیماتور است. شکل های گرافیکی خلق شده به کمک کامپیوتر بر اساس عقیده متفاوت بوده و پایه های اساسی انیمیشن هستند.

انیمیشن کامپیوتر پایه تئوری و تکنولوژی هستند که برای کمک کردن به انیماتور در مشخص کردن و به تصویر کشیدن تغییر موقعیت ما کاربرد دارد.

کامپیوتر شبیه ساز:

شبیه ساز کامپیوتر یک انیمیشن کامپیوتر است که ترتیب شبیه سازی شده از یک دنیای واقعی را نشان می دهد.

مدل های ریاضی پایه اساسی کامپیوتر شبیه ساز هستند. استفاده کننده می تواند با سیستم گرافیک شبیه سازی کند و نتیجه ذکر یک جهت از مدل فیزیکی است. اگر بعضی با فکر عمل کنند سپس این خیلی از کامپیوتر شبیه سازی شده دور است.

- کامپیوتر شبیه ساز یک تکنیک کامپیوتری است برای مدل کرده و تصویر کردن و جدا کردن فرآیند یک سیستم در زمان واقعی و کم و زیاد کردن زمان است.

کنترل حرکت در تجسم علمی

انیمیشن کامپیوتری سنتی مربوط می شود به 2 مدل سینه ماتیک و دینامیک. مدل های سینه ماتیک دارای استفاده آسانتری هستند و زمان مصرف کوتاه دارند و در موارد سرگرمی از انها استفاده می شود با این دو مدل انیماتورها می توانند مسیر یک شی را تعریف کنند و مدل سینه ماتیک در موقعیتهای ساده استفاده می شود. برای مثال چرخش یک مولکول یا نوسان یک پاندول. شبیه سازی بر اساس مدل های دینامیکی حقیقی است، این مدل ها شامل اطلاعات خاص فیزیکی مثل توده ماده می شود.

تغییرات یک پدیده محاسبه شده و تحت شرایط اولیه خاص، مدارها(سیرها) فوق زمان) از المانهای معنی دار محاسبه شده است. از یک دید مدل کردن شامل مراحل شبیه سازی زیر می شود.

1)مدل های دینامیکی

2)شبیه سازی

3)مدل سینه ماتیک

4)مدل هندسی

5)تصویر کردن جنب و جوش

مدل سینه ماتیک را می توان مدل ثبت شده نیز نامید این برابر با فایلهای دیتا بدست آمده از محاسبات است. مشکل با اتفاقات علمی مورد استفاده برای شبیه سازی است، این پدیده طبیعی و تصویر است. طراح رفتار شیء دینامیک با پا علت روحی آن طراحی می کند. او چگونگی این حرکت را تصور مرده و چگونه واکنش می دهد، برخورد می کند، فشرده می کند، هل می دهد، پیچانده کردن آن و ... بنابراین یک سیستم انیمیشن مجبور است همه اینها را فراهم کند و با وسایل کنترل استفاده کننده را به ترجمه زبان انها قادر سازد. روش کنترل حرکت کدامیک می باشد و به 2 فرم اصلی است. از یک طرف مدل های شرح داده شده که برای تولید یک حرکت بدون داشتن اطلاعات درباره مسبب آن مورد استفاده قرار می گیرند و از طرف دیگر مدل های ایجادی وجود دارند که علت تولید اثرات را شرح می دهند.

برای مدل های توصیف شده تشخیص تکنیک سنتی key frame در انیماتور(تصویرگر خاص) سینه ماتیک با فراهم کردن ارزش key frame در بین قاب ها به وسیله کامپیوتر قابل دسترسی است. مدل های سینه ماتیک بر اساس دستورالعمل های ضمنی است، برای نمونه سینه ماتیک معکوس که حرکت داخلی حلقه یک زنجیر از آخرین حلقه مسیر را حساب کرده است

مدل های توصیفی یک کنترل را به انیماتور می دهند اما وقتی تعداد پارامترها برای کنترل خیلی زیاد باشد دچار کمبود شده(برای نمونه بدن انسان). و رفتار دینامیک برای برنامه ریزی سخت و مشکل است( برای نمونه حرکت یک موجود دریا). مدل های ایجاد شده از شبیه سازی کامپیوتری بوجود می آیند و دارای رفتار خاص هستند. استفاده کردن از قانونهای فیزیکی برای تولید یک حرکت نیست و عقیده های جدیدی در این رابطه توسط چند داشنمند داده می شود.

برای یک هنرمند شبیه سازی، تولید پدیده فیزیکی مثل شبیه سازی علمی پدیده نیست، اما تولید واقعی و نتیجه انیمیشن بر طبق عدد و محاسبه نیست. انیماتور یک هنرمند است نه یک دانشمند در انیمیشن قواعد فیزیکی و سنتی با هم همکاری می کنند. بنابراین ایجاد کامپیوتر شبیه ساز و تکنیک یک سیستم انیمیشن مشکلات جدیدی در رابطه با ساختار سیستم و پذیرش آن و دستگاه های جانبی به همراه دارد.

2-2 مشترکات ماشین و انسان

به منظور گسترش ارتباط بین دو کلاس کنترل حرکت (ایجادی و توصیفی) باید پارامترهای مدل را تجزیه و تحلیل کرد. یعنی پارامترها را طوری انتخاب کرده که نزدیک به زبان انیماتور باشد و اثرات مورد نظر را ایجاد کند. برای نمونه برای خلق یک منفی بعضی از تصاویر واسطه به انیماتور برای تعدیل کردن خاصیت منفی یا کشش کمک می کنند، یک راه انحنا دار و شکل خاص را در نتیجه ادامه دادن این روش بدست می آوریم. برای مدل های مادی دو نکته وجود دارد. چگونگی انتخاب ارزش این پارامترها وچگونگی پیش بینی اثرات ان. مثالی از سیستم چند گانه انیمیشن به وسیله دینامیک: ذکر می کنیم برای کنترل انیمیشن، انیماتور مجبور به تطبیق دادن 2 نمونه پارامتر است، اثر نیروی رانش و چرخش و ارزش وسیله ارتباط انرژی(سفتی و سختی) و عامل دمپینگ یک فنر که نوع سیستم عکس العمل داخلی و خارجی را تعیین می کند. اگر استفاده کننده ارزش پارامترها را بداند، به وسیله آزمایشات رفتار سینه ماتیک یک سیتستم را بدست می آورد. انیماتور ارزش پارامترها را قدم به قدم و بعد از هر چارچوب(قاب) می داند و به این واسطه حرکت مورد علاقه خود را تنظیم می کند، برای بهتر استفاده کردن از دینامیک جلو استفاده از دستگاه کمکی در یک زمان واقعی برای شبیه سازی است مثلا در شبیه سازی یک پرواز یا رانندگی، این اثرات باعث توجه به همکاری میان مدل های توصیفی و ایجادی شده است.

جهت دریافت فایل کنترل حرکت در انیمیشن و شبیه سازی لطفا آن را خریداری نمایید

کنترل حرکت در انیمیشن و شبیه سازیدانلود کنترل حرکت در انیمیشن و شبیه سازیکنترل حرکت در انیمیشنشبیه سازیکامپیوترنرم افزارسخت افزاربرنامه نویسیاینترنتوب سایتوبسایتکامپیوتر شبیه سازتجسم مدل های علمیکنترل حرکت در تجسم علمیشبیه سازی و انیمیشن در تجسم علمیانیمیشن کامپیوتریمشترکات ماشین و انسانپروژه دانشجوییدانلود پژ

پروژه مدلسازی و شبیه سازی سیستم بوسیله سیستم توده pso

پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی

عنوان کامل: مدلسازی و شبیه سازی سیستم بوسیله سیستم توده pso

دسته: مهندسی برق - قدرت

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات پروژه: 157

جهت مشاهده فهرست مطالب این پروژه اینجا کلیک نمایید

______________________________________________________

بخشی از مقدمه:

حرکت توده ای یک نوع حرکت دسته جمعی هماهنگ است که معمولا با استفاده از ارتباطات اندک موجود بین اعضای آن و اطلاعات محدود از وضعیت کل سیستم انجام می شود. با وجود توانایی و هوش محدود و اندک برای هر عضو، مجموعه این اعضا در کنار هم قادر به انجام اهداف سطح بالا و قابل توجهی هستند.

با ایده گرفتن از حرکات توده ای موجود در طبیعت و مشاهده تعامل بین-عضوی در آنها زمینه جدیدی در علم رباتیک به وجود آمد که حرکات توده رباتیکی  را شبیه سازی می کند. توده رباتیکی از تعدادی ربات های همسان-که هر کدام از آنها در این توده دارای قابلیت های پایین هستند- تشکیل شده است که این تعداد در کنار هم و به طور جمعی توانایی های قابل توجهی پیدا می کنند.

در این فصل به مرور پژوهش های پیشین در زمینه توده رباتیکی، توضیح مدل توده رباتیکی استفاده شده در این رساله، تعریف موضوع و بیان اهمیت و نوآوری آن می پردازیم.

در اینجا اهداف کنترلی توده رباتیکی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. اهداف کنترلی مورد بحث عبارتند از: 

1- کنترل رفتاری اعضای توده به منظور تقلید مدل واقعی توده رباتیکی از مدل مطلوب آن.

2- کنترل حرکت اعضای توده به منظور طی کردن مسیر معین.

این اهداف به وسیله یکی از روش های نوین کنترلی مبتنی بر یادگیری تقویتی به نام کنترلر فازی- عصبی تطبیقی با وجود نقاد انجام شده است. در این روش نقاد با نقد عملکرد کنترلر یادگیری تقویتی را پیاده سازی می کند. از مزیت های این روش کنترلی نوین می توان به سادگی ساختار آن، سرعت یادگیری و همگرایی سریع، عدم وابستگی به مدل، انجام همزمان کنترل و یادگیری و مقاوم بودن آن در برابر نویزهای مختلف اشاره کرد. 

در این فصل ابتدا به معرفی کنترلرهای مبتنی بر یادگیری تقویتی پرداخته شده است و در ادامه آن دو نوع از این کنترلرها به نام کنترلرهای تقویتی کلاسیک و نوین معرفی شده اند. سپس دو هدف کنترلی گفته شده در بالا و خصوصیات کنترلر طراحی شده و نتایج شبیه سازی در هر کدام از اهداف به طور مجزا توضیح داده شده اند.

انواع مسائل بهینه سازی را می توان به چهار دسته کلی تقسیم کرد:

1- بر حسب تعداد اهدافی که باید بهینه شوند:

 این مسائل به دو دسته تقسیم می شوند: مسائل بهینه سازی تک هدفه  و چندهدفه . دسته اول مسائل بهینه سازی که در آنها فقط یک پارامتر بهینه می شود، مانند کمترین مسافت طی شده بین دو نقطه شهری و دسته دوم مسائل بهینه سازی که در آنها بیش از یک هدف بهینه می شوند، مثل مسئله کمترین مسافت طی شده درکمترین زمان بین دو نقطه ی شهری.

2- برحسب وجود تغییرات زمانی درتابع هزینه  (تابع هدف )‌:‌

از نظر کلی بهینه سازی شامل اعمال تغییرات بر روی یک راه حل اولیه و استفاده از اطلاعات جمع-آوری شده به منظور بهبود این راه حل است. به بیان دیگر بهینه سازی، فرآیند تنظیم ورودی های یک تابع برای اکسترمم کردن خروجی ها یا تنظیم پارامترهای یک فرآیند برای اکسترمم کردن یک نتیجه است.

واژگان کلیدی: توده رباتیکی؛ روشهای الهام گرفته از طبیعت؛ کنترلر تقویتی نوین؛ الگوریتم پرواز پرندگان؛ الگوریتم مورچگان؛ الگوریتم ژنتیک

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

شبیه سازی: استفاده زا فیلتر کالمن برای تعقیب هدف

فایل زیر شبیهس ازی در مورد استفاده از فیلتر کالمن برای تعقیب هدف می باشد که بر روی یک نمونه انجام گرفته و خروجی ها به دست می آید. در این زمینه مراجع مختلفی وجود دارد که ما به نمونه یکی را معرفی نمود ایم. برای راحتی دانشجویان علاوه بر شبیه سازی مقاله هم ضمیمه شده است. اما قبل از خرید می توانید به این مقاله از طریق اطلاعات زیر دسترسی پیدا کنید.

A ro ...