25 сообщений в этой теме

FoxyLab    5

Всем привет! Я создал этот онлайн-симулятор для своих студентов, изучающих курс теоретической электротехники. Симулятор предназначен для моделирования линейных электрических цепей постоянного и синусоидального тока.

Ввод информации о схеме моделируемой цепи производится в текстовом виде, а вся обработка выполняется на сервере, что позволяет использовать симулятор FoxySim на любом устройстве, имеющем доступ в Интернет и оснащенном браузером.

Адрес симулятора: http://foxylab.com:7777/

Исходный код симулятора написан на языке программирования Go. Алгоритм расчета основан на использовании модифицированного метода узловых потенциалов (англ. MNAmodified nodal analysis).

Описание симулятора - https://acdc.foxylab.com/foxysim

Пример расчета линейной цепи синусоидального тока:

схема цепи:
foxysim_rlc.png

список соединений:

foxysim_rlc_inp_ru.png

результаты моделирования:

foxysim_rlc_res_ru.png

Пример расчета трехфазной цепи:

схема цепи
foxysim_3phase_ru.png

список соединений:
foxysim_3phase_inp_ru.png
результаты моделирования:
foxysim_3phase_res_ru.png

Пример расчета цепи постоянного тока:

схема цепи:
foxysim_dc_ru.png

список соединений:
foxysim_dc_inp_ru.png

результаты моделирования:
foxysim_dc_res_ru.png

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Быстрый заказ печатных плат

Полный цикл производства PCB по низким ценам!

  • x
    мм
Заказать Получить купон на $5.00
serega374    7

Мучаете студентов:D, ТОЭ и так сложен для понимания некторым, так ещё и программирование схемы, которое для многих вообще темный лес. Хотя мне в своё время интересно было бы скорее всего.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
mvkarp    3 568

В симуляторах есть такой минус, что вместо того, чтобы посчитать баланс мощностей, студент полезет проверять расчет сразу в симуляторе. 

А в остальном - отчего же. Пусть будет и такой симулятор. Причем - никакой графической оболочки.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
alebul    13

есть же SPICE, и например поделие на его основе LTspice, но попытка хорошая, но надо дорабатывать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

С программами схемотехнического моделирования я работаю еще со времен EWB 3.12 и SwitcherCAD-а :-) "Поделие" "Панамы" Майка исключительно удобно при расчете переходных процессов! Но в симуляторах на SPICE-движках крайне неудобно рассчитывать линейные цепи синусоидального тока (однофазные и трехфазные) - а это половина первой части ТОЭ и треть второй. Но это естественно - их  AC режим не заточен под это (в спайсе IC в аббревиатуре не зря).
Мой симулятор выдает для элементов цепи комплексные токи, напряжения, потребляемые активные и реактивные (!) мощности, а для источников и комплексные (!) мощности, позволяет без затей включить в цепь амперметры, вольтметры, ваттметры (! - хотел бы я посмотреть на реализацию в SPICE метода двух ваттметров), фазометры (!).
Ну и для постоянного тока можно амперметры, вольтметры, ваттметры включать, токи, напряжения,мощности для элементов выдаются - например, баланс мощностей сразу виден. Этот симулятор не для схемотехников, а для студентов. И ручное составление списка соединений заставляет хоть немного думать (вместо мартышачьего составления схемы мышкой).

Изменено пользователем FoxyLab

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Добавил индуктивную связь и управляемые источники.

Кстати, вот пример трехфазной цепи, обвешанной изм. приборами:

.ac 50
va 1 0 {e} 0
vb 2 0 {e} -120
vc 3 0 {e} 120
.param e 220
pw1 1 4 1 3
pw2 2 5 2 3
paa 4 6
pab 5 7
pac 3 8
r1 6 9 500
l1 7 9 300m
c1 8 9 50u
pva 6 9
pvb 7 9
pvc 8 9
pvn 9 0
.end

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Добавил компонент Z - комплексное сопротивление (только для режима AC, естественно).

Вот немного упрощенная схема задачи из РГР по ТОЭ (трехфазная цепь):
3phase_z_din.png

А вот список соединений и результаты симуляции:

Цитата

.AC 50
VA 1 0 {E} 0
VB 2 0 {E} -120
VC 3 0 {E} 120
.PARAM E 220
PW1 1 4 1 3
PW2 2 5 2 3
Z1 4 6 8 30
Z2 5 7 12 -50
Z3 3 8 10 90
Z4 6 7 15 0
Z5 7 8 6 -30
Z6 6 8 18 60
.END

3phase_z_res_ru.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Добавил новые директивы:

.DEG - вывод фаз в градусах (по умолчанию):
foxysim_deg.png
.RAD - вывод фаз в радианах:
foxysim_rad.png

.FIX - вывод значений с фиксированной точкой (по умолчанию):
foxysim_fix.png
.SCI - вывод значений с плавающей точкой:
foxysim_sci.png

Изменено пользователем FoxyLab

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Пример решения задачи по определению входного сопротивления цепи синусоидального тока ( подключаем на вход источник тока 1 А - напряжение на нем будет равно комплексному сопротивлению)

foxysim_z_task.png

Список соединений:

.ac 40
ia 1 0 1 0
r1 1 2 10
l1 2 0 50m
l2 2 3 30m
c1 3 0 50u
r2 3 4 20
c2 4 0 70u
.end

Решение в симуляторе:

foxysim_z_solve.png

А вот для сравнения решение в MathCAD:

foxysim_z_solve_mcd.png

Как видно, ответы совершенно идентичны.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

А вот расчет входного сопротивления для цепи постоянного тока:

foxysim_r_task.png

Список соединений:

.dc
ia 1 0 1
r1 1 2 145
r2 1 3 739
r3 2 3 100
r4 2 0 269
r5 3 0 512
.end

Результат моделирования:

foxysim_r_solve.png

И для  сверки маткад:

foxysim_r_solve_mcd.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Пример работы моего симулятора в текстовом браузере Lynx под ОС Ubuntu:

ввод списка соединений

foxysim_lynx_inp.png

получение результатов

foxysim_lynx_res.png l

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Добавил варметр.
Вот схема с ваттметром, варметром, фазометром и амперметром:

foxysim_rlc_wqf_din.png

Список соединений выглядит так:

.AC 50
V1 1 0 100 0
PW1 1 2 1 0
PQ1 2 3 2 0
PF1 3 4 3 0
PA1 4 5
PV1 1 0
R1 5 6 50
L1 6 7 100m
C1 7 0 80u
.END

Результаты расчетов содержат показания приборов, а также токи, напряжения и мощности отдельных компонентов:

foxysim_rlc_wqf_res_ru.png

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Добавил для режима AC:

 

возможность задания фазы в градусах или радианах:

если значение фазы  не задано, то оно принимается равным нулю;
нач. фаза в градусах - по умолчанию или символ d в конце значения;
нач. фаза в радианах - символ r в конце значения

 

возможность задания линейной или круговой частоты:
линейная частота в Гц - по умолчанию или символ f в конце значения;
круговая частота в рад/с - символ w в конце значения

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Пример решения задачи из "Теория электрических цепей [Текст] : учебник для студентов электротехнических специальностей учреждений, обеспечивающих получение высшего образования / М. П. Батура, А. П. Кузнецов, А. П. Курулев ; под общ. ред. А. П. Курулева. - 2-е изд., испр. - Минск : Вышэйшая школа, 2007. - 605, [1] с. : ил., табл.; ISBN 978-985-06-1364-6"

foxysim_ex_1.png

Список соединений:

.DC
R6 4 0 2
V1 1 0 30
R31 3 1 12
R12 1 2 8
R23 2 3 12
R4 3 4 5.5
R5 2 4 7
.END

Результаты моделирования:

foxysim_ex_1_solve.png

Результаты расчета и симуляции (3 ампера) совпадают.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Gennady_B    11

Я так понял эта прога заточена не под практические задачи в реальной жизни, а чисто под методику преподавания ТОЭ. Ну и чтоб поиметь студенту моск.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

 Она сделана для того, чтобы студенты могли проверить результаты своих расчетов (для лабораторных, РГР, контрольных). Хотя да, моска, как Вы выразились, чтобы понять это, у некоторых из них не хватает.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
aitras    1 311

Длинные дроби мешают восприятию чисел, да и не нужна такая точность, думаю. Округлять до сотых будет лучше.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5
Только что, aitras сказал:

Длинные дроби мешают восприятию чисел, да и не нужна такая точность, думаю. Округлять до сотых будет лучше.

Да, наверно стоит добавить и для режима с фиксированной (.FIX) и для режима с плавающей точкой (.SCI) возможность задания числа десятичных знаков и значащих цифр соответственно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Модифицировал директивы формата вывода чисел:

.FIX число_дес._знаков - вывод значений с фиксированной точкой (по умолчанию):
три дес. знака: foxysim_fix_3.png;
если число знаков не указано, то выводится шесть десятичных знаков: foxysim_fix_6.png
.SCI число_знач._цифр - вывод значений с плавающей точкой (в научном формате):
три цифры после точки: foxysim_sci_3.png
если число значащих цифр не указано, то выводится четыре цифры после точки: foxysim_sci_4.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Добавил возможность ввода комплексных сопротивлений в двух формах, например:

в экспоненциальной форме

Z1 2 3 40 30      -> модуль 40 Ом, фаза 30 градусов

в алгебраической форме

Z1 2 3 40 30i      -> 40 + j30 Ом

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Пример из англоязычного учебника

задача:

spiec_10_23.png

подготовка схемы к моделированию:

spiec_10_23_cir.png

список соединений:

.ac
.fix 2
v1 1 0 173.2
r1 1 2 10
r2 2 0 20
z1 2 0 0 -11.55i
.end

результаты моделирования:

spiec_10_23_sim.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Пример расчета и моделирования длинной линии из англоязычной книжки (да, я не люблю отечественные учебники ;))

t_ex_11_3.png

Условие задачи.

Длинная линия подключена к источнику напряжения Vg = 10 ∠ 0° В с внутренним сопротивлением Zg = 40 Ом. К другому концу линии подключена нагрузка ZL = 20 + j50 Ом. Характеристическое сопротивление линии Z0 = 60 + j40 Ом, постоянная передачи g = 0,921 + j1 м-1, длина линии 2 м.

Результаты решения.

Входной ток (красный) 0,09303 ∠ -21,15° А

Входное напряжение (зеленый) 6,667 ∠ 11,62° В

Моделирование.

Список соединений:

.AC 1Mw
V1 1 0 10 0
ZG 1 2 40
TZ1 2 3 0 60 40i 0.921 1i 2
ZN 3 0 20 50i
.END

Результаты моделирования:

t_ex_11_3_res.png

Как видите, результаты расчета и моделирования совпадают^_^

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
FoxyLab    5

Сделал переадресацию, чтобы не заморачиваться с номером порта при вводе - симулятор теперь доступен и по адресу sim.foxylab.com

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ваша публикация должна быть проверена модератором

Гость
Вы не авторизованы. Если у вас есть аккаунт, пожалуйста, войдите.
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Восстановить форматирование

  Разрешено не более 75 смайлов.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

Загрузка...

  • Похожие публикации

    • Автор: sergey76
      У кого есть опыт по моделированию КМОП сзем (серия к561 или к 176 )...
      Не могли бы Вы посоветовать программу для моделирования довольно сложной схемы на 13 КМОП микросхемах (в т.ч. с временными цепями).
      Схему прикрепил в attachmete.  Это схема 1992 года для декодирования видеосигнала платного тв в том числе с кодом абонента..  
      Вещание этого сигнала прекратилось в 1994 году.
      Если это вообще возможно, моделировать на PC такие схемы.
      ----
      Спасибо.
       
       

    • Автор: ReturnX
      Добрый день. Нужна помощь в разработке схемы (микроэлектроника) приемно-передающего устройства (трафик от 2 Гб), радиус прима-передачи до 100 метров, мощность до 10 мВт. Варианты. Советы. Спасибо.
    • Автор: gsclock
      Всем привет. Делаю дипломную работу, хочу провести моделирование контура регулирования тока в матлабе для импульсного источника питания. Но нигде не могу найти структурную схему. Да и вообще что-либо связанное с этим. На основе контура регулирования тока для двигателя, сделал структурную схему, но кажись она не правильная.
      Может быть тут  кто-нибудь подскажет, где можно найти что-то по теме?

       

    • Автор: Kirillus
      Привет! Моделирую схему в Electronic Workbench'e. А т.к. там нет фотодиода, а мне как то нужно узнать, как работает схема "при освещенности" и "при темноте", нужно заменить чем-то фотодиод. Первое что приходит в голову, это резистор, но каким номиналом при свете и при темноте. Или чем-то другим? Надеюсь на развернутые ответы! Спасибо!
    • Автор: Егор Пономарев
      Как изменить схему преобразователя, что бы на выходе получить прямоугольный сигнал как указано на (рис. 2)?
      Схема и описание к ней: http://ra4a.narod.ru/Spravka4/d23.htm