Форум » Моделирование устройств силовой электроники » Реализация модели Джайлса-Атертона в Microcap 9 » Ответить

Реализация модели Джайлса-Атертона в Microcap 9

Finarfin: К сожалению не могу достать оригинальную статью авторов, но во всех публикациях (для определенности возьмем эту) по теме модель имеет пять параметров, в то время как в microcap их только 4. Обычно во всех статьях: 1) Ms - намагниченность насыщения 2) a - масштабный коэффициент (растягивание-сжатие вдоль оси абсцисс) Ms и a - параметры безгистерезисной кривой 3) k - коэффициент безвозвратной деформации (pinning) стенок, определяет площадь петли гистерезиса (при k=0 гистерезиса нет) 4) alpha - характеризует взаимодействие (coupling, interaction) между доменами 5) c - отношение дифференциальной проницаемости кривой начального намагничивания в начале координат к дифференциальной проницаемости при рассмотрении только безгистерезисной составляющей (в других источниках - коэффициент обратимости перемещаний стенок доменов) Всего пять коэффициентов, подбираемых алгоритмом оптимизации до наилучшего соответствия экспериментальным точкам (пример реализации) В Microcap же видим только Ms, a, с и k. Но где же alpha??? Она полагается равной какому-то постоянному значению? Каково оно? Боюсь что это существенно снижает точность моделирования. По хорошему даже параметр k полагается переменным и переходят от пяти параметров к семи-восьми.

Ответов - 216, стр: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 All

qaki: to locik Нагулил нечто до боли знакомое. Автор сиих виршей сеньор Sebastian Jardi употребляет пару не очень понятных для меня словечек. Одно из них "Chi". Может быть это название греческой буквы "Хи" в латинской транскрипции? Второе -"Cuadrature". Может быть это жаргонное написание слова "Quadrature"? С подобной легкостью в кривописании в русскоязычном Интернете мы встречаемся сплошь и рядом. Просто тошнит от этих недоумков. Но если, как говорят военные, оптимизировать удар за противника, то получается, что речь идет о некоем квадратурном Хи-преобразовании В-Н гистерезисной петли, позволяющем получить замкнутую кривую без использования коммутации верхней и нижней ветвей. Кстати, посмотрел модель Чана в swcadIV. Впечатление очень хорошее.

qaki: Ай да Sebastian, ай да молодец! Словно подсмотрел мой предыщий пост и убрал из своей статьи абзац с загадочным словечком "Cuadrature". А я уж совсем собрался спросить у него, чтобы это значило.

locik: да реализация в swcad хорошо сделана.модель быстрая.в микрокап получилось сделать макромодель пока без смещения по Н на основе вашей схемы с sample-hold. при симметричном намагничивании достаточно быстро и устойчиво работает. протестировал пока от источника синуса и прямоугольного.в схеме пока не пробовал.совсем пока непонятно как это смещение по Н сделать. статью по ссылке посмотрел. впечатлений нет.

locik: qaki я уже намучился с моделью Чана.она получается очень сложной.даже желание пропало доделать смещение по Н. попробую осмыслить модель из вашего последнего сообщения.но стало интересно как же она вообще реализована. неужели все на самом деле так сложно.может все гораздо проще но не могу додуматься.

Tripulov: Как вы решаете проблему моделирования уравнения J-A в матлабе, а точнее безгистерезисной кривой на основе функции Ланжевена. Там во второй части уравнения при нулевых начальных условиях (H=0, B=0) вылазит деление на 0 (a/He).

qaki: Tripulov пишет: Товарищи ! Как вы решаете проблему моделирования уравнения J-A в матлабе, а точнее безгистерезисной кривой на основе функции Ланжевена. Там во второй части уравнения при нулевых начальных условиях (H=0, B=0) вылазит деление на 0 (a/He). Есть такое дело. В первоисточнике авторы не придали ему значения. Но программисты довольно быстро придумали простенький "бантик". В малой окрестности Н=0 значение сигмоида (функции Ланжевена) принимается равным 1. Этим исключается затык программы от деления на нуль, но по производным сохраняется разрыв. Видимо из-за этого Микрокап довольно долго топчется в нулевой точке, стягивая вторые производные, как сие было прописано в рецепте великого Ньютона. Подробности см. в статье Eszter Sárospataki, Miklós Kuczmann REALIZATION OF THE JILES-ATHERTON HYSTERESIS MODEL APPLYING THE LABVIEW AND MATLAB SOFTWARE PACKAGE. Статью найдете в свободном доступе в Интернете.

locik: модель J-A оказалась не так уж плоха как показалось сначала.видимо в МС просто она упрощенная.посмотрел в Tina и Simetrix. она вполне адекватна и при малых значениях В и Н.но насколько быстра пока не понял.в Simetrix правда есть свои непонятные пока проблемы(отсутствие осциллографа).как решается вопрос длительного моделирования не ясно.МС нравится своей скоростью,сходимостью,возможностью поменять шаг моделирования не прерывая процесс.Retrace это очень удобно.

qaki: В продолжение разговора, начатого Tripulov . Уже не помню автора и название книги, но как-то в Google-book удалось посмотреть страницу, на которой были приведены некоторые подробности вычисления модели Джилса-Аттертона в OrCad. Страница эта не поддавалась скачиванию, как и вся книга, но скриншот получился . Учитывая генетическое родство Микрокапа с Orcad, можно предположить, что в нем использовано нечто подобное со всеми вытекающими последствиями. Надо сказать, что модель Джилса- Атертона превратилась в своего рода брэнд, хотя в прикладном смысле она явно уступает модели Чана. Взять хотя бы базовую кривую, которая у Чана имеет простейший вид y=x/(x+a). Ясно, что вычисление этой функции требует значительно меньшего количества операций по сравнению с сигмоидом Ланжевена вида y= coth x -1/x. Отсюда более высокая скорость счета схем с нелинейными индуктивностями в симуляторе SwCad, использующем модель Чана, что особенно заметно при моделировании сложных конструкций силовой электроники, например инверторов индукционного нагрева с фазовой автоподстройкой частоты. Что же касается точности получаемых оценок, то модель Чана все же имеет некоторые недостатки, связанные с недостаточно корректным воспроизведением предельного цикла гистерезиса современных ферритов. Приведу сравнение кривых для феррита марки N87 фирмы Epcos по справочным данным (черный цвет) с моделью Чана (красный цвет - предельный цикл, зеленый - начальное намагничивание) .

locik: опять вернулись к этой теме.модель чана кажется проще только изначально.потому что для организации вычисления гистерезисной модели требуется большое количество вспомогательных формул.ее погрешность при больших В легко устраняется.надо установить Bs немного больше справочной и подобрать до соответствия реальной кривой намагничивания. но как быть с подмагничиванием.при работе с подмагничиванием модель чана не так точна как J-A.или у меня устаревшие данные и модель чана уже модернизировали.так я ее и не доделал.если есть время и желание помогите пожалуйста доделать. непонятно как организовать сдвиг при одностороннем намагничивании.смотрел несколько сайтов где про это написано. что то начал понимать но не так хорошо чтобы написать модель.вообще мне кажется что я неправильно написал модель CoreCoil.возможно из за этого плохая сходимость.надо заземлять цепь куда подключается магнитопровод поскольку там источник тока.

qaki: Есть сомнения в возможности полноценной реализации модели Чана в Микрокап. Имею в виду не просто посмотреть, "как оно работает", а задействование на уровне подпрограммы, использующей штатный сервис Микрокапа по образу и подобию прочих составных частей. Здесь мы "упремся рогом" в необходимость каких-то изменений в основной программе, устройство которой в общем-то неизвестно. В то же время выяснить подробности работы модели Чана можно непосредственно в SwCad. Сопоставление же результов, получаемых с помощью модели Чана или модели Джилса-Аттертона, а также выяснение областей целесообразного использования той или иной модели весьма полезно.

locik: ну надо признать что уже нашел программы в которых модель J-A в общем устраивает.скорость моделирования приемлемая. поведение вполне адекватно.чем сложнее схема тем меньше замедление вычисления за счет сложности модели.например в модели транзистора столько параметров что по сложности вычислений она на уровне вычислений модели магнитопровода. если же их несколько и плюс еще множество элементов то замедление вычислений из-за модели магнитопровода уже почти незаметно.в общем к модели чана остался интерес теоретический.просто интересно доделать.пока желания нет только теоретические размышления.к тому же появились мысли попробовать другие математические модели гистерезиса. может они проще.но пока это только мысли.практически не получается.знаний маловато.поэтому восполняю пробелы в математике.

Tripulov: Что за программы такие, где адекватно реализована модель? Можно ли там смоделировать, например, процесс насыщения трансформатора?

Aml: Насыщение, как раз таки, без особых проблем моделируется.

locik: Tripulov если вы про моделирование схем то например Tina.установил Tina 8.модель насыщающегося магнитопровода с гистерезисом вполне приемлема.программы маткад и подобные не знаю не пользовался.и все таки микрокап по математике лучший.в нем есть матем. функции которых нет в других программах.

qaki: Tripulov пишет: Что за программы такие, где адекватно реализована модель? Можно ли там смоделировать, например, процесс насыщения трансформатора? В том же Matlab, с которого Вы начали разговор, есть пакет SimPowerSystems, предназначенный для моделирования процессов в мощных энергетических системах. В составе этого пакета есть поведенческая модель нелинейной индуктивности, позволяющая моделировать в т.ч. и процесс насыщения трансформатора. В отношение самой модели надо сказать, что она довольно упрощенная и написана в терминах, принятых в силовых сетях. Эта терминология несколько непривычна для радиоэлектронщиков, но приспособиться к ней можно. Я, например, до того, как обзавелся Микрокапом в версии ГУАП, моделировал в Matlab схемы инверторов для сварочных аппаратов.

locik: мое мнение такое.swcad конечно не без недостатков но уважаю ее.например моторола и аналог девайс никогда не писали своих программ для моделирования.но тем не менее предоставляют модели своих компонентов бесплатно.для общего пользования.линеар технолоджи написали свою программу в надежде на продвижение своей продукции.если есть подходящие компоненты использую их. просто из за уважения к людям которые думают не только о своих доходах но и об интересах простых потребителей.которые просто хотят минимум затрат и больше пользы.что касается МС.спектрум никогда не ориентировался на продукцию какого то одного изготовителя.программа доступна для скачивания и бесплатного пользования.может не новейшая но вполне высокого качества. недостаток или отсутствие моделей приходится восполнять.и это даже плюс.не воспринимайте это буквально.просто написание моделей это необходимый пункт для освоения любых подобных программ.

Tripulov: Кто-нибудь знает - среди многообразия различных мат.моделей гистерезиса есть ли такие, способные спрогнозировать и смоделировать частные петли ( в том числе несимметричные) для определенного материала? Чтобы параметры модели были едины для всех видов моделируемых петель, а не как в Джайлсе-Атертоне, где для каждой петли необходим их трудоемкий пересчет.

Tripulov: кто-нибудь сталкивался с моделью Прейзака? удовлетворяет ли она моим критериям? в чем ее недостатки и преимущества перед другими моделями?

qaki: Tripulov пишет: Кто-нибудь знает - среди многообразия различных мат.моделей гистерезиса есть ли такие, способные спрогнозировать и смоделировать частные петли ( в том числе несимметричные) для определенного материала? Есть такая модель. Это модель Чана. Она реализована в симуляторе LTspice. Внятное изложение сути модели смотрите в статье В.Я. Володина, которую можно найти в Яндексе, набрав в строке поиска power-e.ru›pdf/2010_1_56.pdf. Приживить эту модель в Микрокапе пока не получается из-за заточенности его под J-A и недостаточности набора пользовательских команд. кто-нибудь сталкивался с моделью Прейзака? Познакомьтесь поближе, например, в этой статье legacy.samsi.info/200304/.../mayergoyz86.pdf . Ищется в Гугле. Эта вещица (модель Прейсаха) хорошо смотрится в авторефератах соискателей. Но для практикующего разработчика гораздо важнее иметь готовый tool, каковым является тот же Микрокап или LTspice. Они сидят на одном и том же движке Spice3f, ну а в небольших различиях в синтаксисе легко разобраться.

Tripulov: Знаком с моделью Чана. Проблема в том, что она не умеет моделировать несимметричные частные циклы(а это для меня очень важно). И всё же хотелось бы поподробнее услышать о модели Прейзака. Как я понял изначальная её версия также не могла описывать несимметричные частные циклы, но возможно появились какие-нибудь сподвижки в этом направлении?



полная версия страницы