Matlab报告 power generation
一、模块功能简介
Power generation部分主要作为整个飞机电力系统的能源生成部分，负责在接受机械转速输入后产生电压电流，并经GCU调节控制不断为一次配电端输出稳压电压。 二、各模块功能介绍 1. Inport
（1）功能简介：
Library：Ports & Subsystems, Sources
功能：Create input port for subsystem or external input 创建输入端口或外部输入子系统
模型内部具体使用情况：
（2）设置
设置界面：
图1-1
图1-2
Port name（端口名称） Icon（模块图标） 端口名称设置：
Signal name（信号名称）
模块显示设置：
Inport模块名称显示（从上到下）：信号名称、端口名称、两者都显示
2.Outport
（1）功能简介：
Library：Ports & Subsystems, Sinks
功能：Create output port for subsystem or external output
创建输出端口或输出子系统 模型内部具体使用情况：
图1-3
（2）设置： 设置界面：
图1-4
Icon display具体设置参考Inport模块部分。
3.Gain
(1) 功能简介：
Library：Math Operations
功能：Multiply input by constant 将输入值乘以给定常数 模型内部具体使用情况：
图1-5
（2）设置：
设置界面： K为输入值
乘数u设置 元素点乘
矩阵相乘（K乘u）
矩阵相乘（u乘K） 矩阵相乘（K乘u且u为矢量矩阵）
图1-6
4.Display
(1)功能简介： Library：Sinks
功能：Show value of input 显示输入数值 模型内部具体使用情况：
（2）设置 设置界面：
图1-7
Display模块设置选用默认选项
5.Scope
(1)功能简介： Library：Sinks
功能：Display signals generated during simulation
显示输入波形
模型内部使用情况：
（2）设置： 设置界面：
线型设置
轴数量
时间范围（默认auto） 标签设置
图1-8
其余采用默认设置
6.Rate Transition (1)功能简介：
Library：Signal Attributes
功能：Handle transfer of data between blocks operating at different rates 处理不同模块间数据传递速率 模型内部使用情况：
图1-9
（2）设置：
设置界面：
初始条件设置
其余采用默认设置
7.Bus Selector
（1）功能简介：
Library：Signal Routing
功能：Select signals from incoming bus 从输入信号总线中选择相应信号 模型内部使用情况：
图1-11
（2）设置： 设置界面：
1-10
图总线中所有可选输出参数
所选输出参数（转子转速）
图1-12
8. Simplified Synchronous Machine
（1）功能简介：
Library：Machines
功能：简化同步电机模型 （2）设置:
设置界面：
图1-13
Connection type:制定三相Y型连接线数（3或4）
Mechanical input：
从上到下：机械功率；输入机械转速；机械转动接口
图1-14
第一行：额定功率；线电压；频率 第二行：物理惯性；阻抗；电机极对数
第三行：初始条件（速度偏差，转子角度，线电流大小，相位角） 第四行：采样时间
图1-15
第一行：生成类型（功率，电源） 第二行：有功功率 第三行：最小无功功率 第四行：最大无功功率
三、模块整体功能分析 该部分模型：
图1-16
2.1模块总体功能分析：
1.由mechanical engine输入初始机械转速（单位r/min）经过gain（pi/30）换算为rad/s 公式：60W=2*pi*n
2.电机接受到转速信号后开始工作，从A B C端输出三相电信号作为下一级一次配电端的输入信号，从m端口接总线并选择输出转子转速（rad/s）
3.输出转子转速wm输作为调节同步电机励磁电压的重要参数输入到GCU模块。
4.转子转速另一路乘以30/pi重新转换为n（n/min）经rate transition模块的数据转换功能输入到名为speed（RPM）的display模块，显示为转速
5.由同步电机内部设置可知，该模型下的同步电机的极对数p=2，在计算当前电机转子工作频率时，由公式60f=np可得，f=1/pi*wm，故连接名为Frequency（Hz）的display模块中gain设置为1/30,display显示频率。
四、模块功能仿真
1.模块内部scope波形仿真
图1-17
分析：
此波形与第一个模块mechanical engine转速设置相对应。如下图
图1-18
由于该电机模型整体作用为在不同转速输入的情况下，随着ssm本身转速的变化，GCU通过调节ssm中的励磁电流从而确保最终负载上接收到稳压电流，故如图中所示转速先逐步上升到额定转速12000转，再上下调节转速并最终验证GCU与配电端的工作情况。
2.ssm输出ABC端电压波形仿真
图1-19；
如图所示，在outport3处接一可变电阻（阻值为1Ω），通过voltage measurement将电压通过scope仿真输出波形，波形如图1-20所示：
图1-20；
如图1-19所示，由于ssm的ABC三端口输出无法直接测量，故增加电阻并使用voltage measurement模块转换数据信号后使用scope进行仿真。点下仿真按钮后scope中波形如图2所示。ssm虽然转速在人为设置的变化，但在GCU的调节下反馈给generator一个变化的励磁电压值，最终能使其输出电压始终能保持在一个相对稳定的范围向一次配电端输出，并经由配电系统调整向负载输出稳定电压，实现aircraft generation模块的整体功能。 对于剩余的BC 两项电压波形仿真结果与A端口所得结果相同在此就不再赘述。
