Моделирование выдержки времени на возврат с помощью простейших элементов

В одной из предыдущих статей уже было приведено моделирование и тестирование выдержек времени, применяемых в релейной защите. В данной заметке приведён пример реализации выдержки времени на возврат с помощью простейших логических и математических элементов.

Для реализации выдержки времени на возврат дадим математическое описание её работы.

Единственным параметром выдержки времени является её время срабатывания T. Выдержка времени на возврат представляет собой некоторый сумматор, который после пропадания входного сигнала сохраняет на выходе сработанное состояние в течение заданного времени T, при этом при наличии сработанного состояния на входе передаёт его на выход без каких-либо изменений.

При этом обязательно нужно учитывать периодичность прихода на вход выдержки времени входного сигнала. Периодичность прихода для современных микропроцессорных устройств релейной защиты определяется частотой дискретизации fd, с которой наблюдается входной сигнал (эта величина определяет, сколько замеров входного сигнала будет сделано за определённый интервал времени). Величина, обратная частоте дискретизации, называется интервалом дискретизации и обозначается τ.

Условия работы выдержки времени на возврат можно описать следующими выражениями:

,

где x[k] – значение входного сигнала выдержки времени в дискретный момент времени k; y[k] – значение выходного сигнала выдержки времени; S – накопленная сумматором сумма, определяемая по следующим условиям:

,

где T – уставка выдержки времени на возврат.

На рис. 1 приведена схема в Simulink, описывающая указанные условия. Данная схема приведена в приложенном файле: simple_elm_reset_delay.mdl. Следует обратить внимание, что нижеприведённая схема разработана для частоты дискретизации fd = 1000 Гц.

Моделирование выдержки времени на возврат с помощью простейших элементов в Simulink
Рис. 1. Реализация выдержки времени на возврат с помощью простейших элементов

Протестируем полученную выдержку времени. Сравним её выходное значение с выходным значением элемента «Off Delay» из библиотеки Simulink (рис. 2).

Тестирование выдержки времени на возврат с помощью простейших элементов в Simulink
Рис. 2. Модель для тестирования выдержки времени на возврат из библиотеки Simulink и созданной вручную

На рис. 3 приведены входной сигнал, а также выходные сигналы выдержек времени из библиотеки Simulink (сигнал «predefined») и созданной нами выдержки времени (сигнал «handmade»). Из результатов видно, что выдержки времени работают одинаково.

Результаты тестирования выдержки времени на возврат с помощью простейших элементов в Simulink
Рис. 3. Результаты моделирования выдержки времени на возврат из библиотеки Simulink и созданной вручную

Итак, была смоделирована выдержка времени на возврат с помощью простейших элементов. Результаты работы полностью совпадают с выдержкой времени, имеющейся в стандартной библиотеке Simulink.

Также вы можете прочитать, как смоделировать выдержку времени на срабатывание с помощью простейших элементов.

Оставить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

  Подписаться  
Уведомление о