Bibliothèque Systèmes électriques
Explorez des exemples qui illustrent la modélisation, le contrôle et la simulation de systèmes électriques.
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Exemples de circuits électriques dans Simulink® et Simscape™
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Exemples de batteries
Sélection d՚exemples
Moteur de type shunt
Cet exemple présente un modèle de moteur de type shunt. Sur un moteur de type shunt, les enroulements de champ et d'armature sont connectés en parallèle. Les paramètres du circuit équivalent sont la résistance d'armature Ra = 110 Ohms, la résistance de champ Rf = 2,46 KOhms et le coefficient de fcém Laf = 5,11. La fcém est fournie par Laf*If*Ia*w, où If correspond au courant de champ, Ia, au courant d'armature et w, à la vitesse du rotor en radians/s. L'inertie du rotor J est de 2,2e-4 kgm^2 et l'amortissement du rotor B est de 2,8e-6 Nm/(radian/s).
Moteur DC à aimants permanents
Cet exemple montre comment vérifier les spécifications du fabricant relatives à la vitesse à vide, au courant à vide et au couple de décrochage d’un moteur DC à l’aide d’un harnais de test et de blocs Simscape™.
Transistor bipolaire non linéaire
Ce modèle présente l’implémentation d’un transistor bipolaire non linéaire sur la base du circuit d’Ebers-Moll équivalent. R1 et R2 définissent le point de fonctionnement nominal. Le gain en petits signaux est défini de manière approximative par le ratio R3/R4. Les condensateurs de découplage 1uF ont été retenus pour leur impédance négligeable à 1 KHz. Le modèle est configuré pour la linéarisation de manière à ce qu’une réponse en fréquence puisse être générée.
Small-Signal Bipolar Transistor
The use of a small-signal equivalent transistor model to assess performance of a common-emitter amplifier. The 47K resistor is the bias resistor required to set nominal operating point, and the 470 Ohm resistor is the load resistor. The transistor is represented by a hybrid-parameter equivalent circuit with circuit parameters h_ie (base circuit resistance), h_oe (output admittance), h_fe (forward current gain), and h_re (reverse voltage transfer ratio). Parameters set are typical for a BC107 Group B transistor. The gain is approximately given by -h_fe*470/h_ie =-47. The 1uF decoupling capacitor has been chosen to present negligible impedance at 1KHz compared to the input resistance h_ie, so the output voltage should be 47*10mV = 0.47V peak.
Band-Limited Op-Amp
How higher fidelity or more detailed component models can be built from the Foundation library blocks. The model implements a band-limited op-amp. It includes a first-order dynamic from inputs to outputs, and gives much faster simulation than if using a device-level equivalent circuit, which would normally include multiple transistors. This model also includes the effects of input and output impedance (Rin and Rout in the circuit), but does not include nonlinear effects such as slew-rate limiting.
Finite-Gain Op-Amp
How higher fidelity or more detailed component models can be built from the Foundation library blocks. The Op-Amp block in the Foundation library models the ideal case whereby the gain is infinite, input impedance infinite, and output impedance zero. The Finite Gain Op-Amp block in this example has an open-loop gain of 1e5, input resistance of 100K ohms and output resistance of 10 ohms. As a result, the gain for this amplifier circuit is slightly lower than the gain that can be analytically calculated if the op-amp gain is assumed to be infinite.
Circuit d’amplificateur opérationnel différenciateur
Ce modèle présente un différenciateur comme ceux qu’on peut utiliser dans un contrôleur PID. Il illustre également les problèmes de simulation numérique qui peuvent survenir dans certains circuits idéalisés. Le modèle s’exécute avec la résistance parasite en série du condensateur définie à sa valeur par défaut de 1e-6 ohm. La définir à zéro génère un avertissement et ralentit considérablement la simulation. Pour plus d’informations, consultez le Guide de l’utilisateur.
Circuit d’amplificateur opérationnel inverseur
Cet exemple présente un modèle de circuit d’amplificateur opérationnel inverseur standard. Le gain est égal à -R2/R1. Avec R1 = 1 000 ohms et R2 = 10 000 ohms, la tension d’entrée crête à crête de 0,1 V est amplifiée à 1 V crête à crête. Le bloc Op-Amp implémente un dispositif idéal (à gain infini) et obtient donc ce gain quelle que soit la charge de sortie.
Circuit d’amplificateur opérationnel non inverseur
Ce modèle présente un circuit d’amplificateur opérationnel non inverseur. Le gain est égal à 1+R2/R1 et avec R1 = 1 000 ohms et R2 = 10 000 ohms, la tension d’entrée crête à crête de 0,1 V est amplifiée à 1,1 V crête à crête. Comme le bloc Op-Amp implémente un dispositif idéal (c’est-à-dire à gain infini), ce gain est obtenu quelle que soit la charge de sortie.
Nonlinear Inductor
An implementation of a nonlinear inductor where inductance depends on current. A tanh function defines the nonlinear flux-current relationship. The flux saturates for large currents, which can occur, for example, in iron core inductors.
Pont redresseur double alternance
Cet exemple montre comment dimensionner un condensateur pour une charge spécifique dans un transformateur qui convertit 120 VAC en 12 VDC. Le système est modélisé comme un transformateur AC idéal associé à un pont redresseur double alternance.
Disjoncteur
Cet exemple indique comment modéliser un disjoncteur. Le mécanisme du disjoncteur électromécanique est approximé par une constante de temps de premier ordre. L’hypothèse de base est que la force mécanique est proportionnelle au courant de charge. Cette représentation simplifiée peut être utilisée dans un modèle de plus grande envergure représentant un système complet. Lorsque l'alimentation en 20 V est appliquée à une seconde, le courant obtenu dépasse le courant nominal du disjoncteur. Par conséquent, le disjoncteur se déclenche. La touche de réinitialisation est alors actionnée à trois secondes et la tension augmente. Le disjoncteur se déclenche alors juste au-delà du courant nominal du disjoncteur.
Solénoïde
Cet exemple présente un solénoïde à rappel par ressort. Le solénoïde est modélisé sous forme d’inductance dont la valeur L dépend de la position x du plongeur. La force contre-électromotrice correspondant à une inductance variable dans le temps est donnée par la formule suivante :
A Comparison of the Mutual Inductor and Ideal Transformer Library Blocks
The differences in behavior between the Mutual Inductor and Ideal Transformer blocks in the Simscape™ Foundation Library. These two blocks both represent the same system of electromagnetically-coupled windings but make different simplifying assumptions. It is important to understand the assumptions and how they impact model fidelity as a function of frequency. With this, you can make an informed decision about which block to use in a model of your circuit.
Operating Point RLC Transient Response
The response of a DC power supply connected to a series RLC load. The goal is to plot the output voltage response when a load is suddenly attached to the fully powered-up supply. This is done using a Simscape operating point.
