plecs破解版（学会了吗）PLECS Blockset，PLECS教程108：创建自定义组件和子系统 (Creating Custom Components and Subsystem Masks)，

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1. 导言 （Introduction）在本练习中，您将使用遮罩子系统创建PV字符串的自定义组件模型屏蔽子系统允许您为隐藏基础原理图的子系统块定义自定义接口，使其显示为具有自己图标和对话框的单个组件PLECS库中的许多组件实际上是屏蔽子系统，例如，所有电机模型。

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在本教程中，您将学习以下内容：如何在PLECS中创建自定义组件如何向自定义组件添加参数对话框简要介绍用于定义动态掩码的scripting language Lua在开始之前，请确保您拥有可以在练习的每个阶段与自己的模型进行比较的参考文件。

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2. 实现光伏电流特性 (Implement the PV Current Characteristic)光伏串模型由具有相同电气特性的任意数量的串联光伏组件组成光伏组件由以下模块参数描述：A中的短路电流ISC。

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开路电压VOC（单位：V）A中最大功率点IMPP处的电流最大功率点VMPP处的电压，单位为V单个光伏组件的输出电流特性是电压和太阳辐照度（太阳强度sun strength）的函数在模拟开始时，根据[1]中给出的光伏（PV）模块简化模型，根据模型初始化命令“。

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Model initialization commands”预先计算电流特性这个PV串在PLECS中建模为非线性电流源电压是光伏串模型本身的内部反馈信号，太阳辐照度是由用户将预先计算的PV电流特性加载到查找表中。

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您的练习：Voc = 40.7; Isc = 10.04; Vmpp = 33.2; Impp = 9.49; % Simplified Model of a Photovoltaic Module, A. Bellini et al. PV_G = 100:100:1000; PV_Vp = 0:Voc/100:Voc; Isc = Isc*PV_G/1000; Impp = Impp*PV_G/1000; for j = 1:length(PV_G) C2 = ((Vmpp/Voc)-1)/log(1-Impp(j)/Isc(j)); C1 = (1 – Impp(j)/Isc(j))*exp(-Vmpp/(C2*Voc)); PV_Ip(:,j) = Isc(j).*(1-C1*(exp(PV_Vp/(C2*Voc))-1)); end

打开一个新模型，并在“Simulation Parameters (Ctrl + E)”窗口的“Initialization”选项卡的“Model initialization commands”字段中复制上面的代码段。

该代码将根据典型光伏板数据表中给出的四个值计算光伏组件的非线性电流特性，例如开路电压、短路电流、最大功率下的电压点（MPP）和MPP处的电流接下来，构建图1所示的模型定义非线性输出特性所需的2D查找表块可在PLECS控制元件库的“函数和表Functions & Tables”下找到。

为了对10模块光伏组件串而不是单个光伏组件的电压特性建模，在电压表和查找表之间的反馈回路中放置一个功能块，并输入表达式u[1]/10，将电压特性扩展10倍电容器必须与电流源并联，以消除PV电流对负载电流的状态依赖性。

否则将导致模拟错误将该电容设置为1e−5F在运行模拟之前，请将PLECS解算器的模拟参数设置为以下值：停止时间：1e−3秒相对公差：1e−6.解算器类型：DOPRI（非刚性）运行模拟时，应看到1000 W/m2辐照度的输出IV特性。

请注意，光伏组件的输出根据峰值太阳条件进行额定，这就是该辐照度值所代表的此处应使用介于0和1000 W/m2之间的辐照度值您的目标：在此阶段，您的模型应该相同于参考模型 “custom_components_1.plecs“

图1：光伏串模型作为电压和太阳辐照度控制电流源的PLECS实现3. 创建一个子系统 (Create a Subsystem)下一步是将PV模型转换为子系统子系统对于电路的分层建模和可重用自定义组件的创建非常有用。

您的练习：选择要包含在子系统中的组件，如图2所示，右键单击并选择创建子系统“Create Subsystem”或按“Ctrl+G”要重新定位子系统端子，请按住“Shift”键并左键单击子系统掩码边框外的连接线。

将出现一个手形符号，表示可以移动终端重新定位端子，使PV子系统看起来与图3所示相似然后可以将子系统名称拖动到左上角要创建自定义子系统符号，请通过右键单击并选择“Subsystem + Create mask…”

打开子系统编辑器窗口, 或按Ctrl+M在“Icon”选项卡中，选择隐藏端子标签“Hide terminal labels”选项以防止端口标签显示在图标上在选择器“Language”中选择Lua然后“图形命令窗口“。

Drawing commands”中输入以下内容：Icon:line({-10, 0, 10},{-20, -7, -20});然后，您可能需要调整子系统的大小，以便角点与刚才绘制的线的端点相交为此，首先必须通过右键单击并选择。

“Subsystem + Unprotect”来取消对子系统的保护。最终PV子系统符号应如图4所示。

图2：选择要包含在子系统中的组件注意：如果为子系统块定义遮罩图标，PLESC将自动保护块和参考底图然后，您不能再调整子系统块的大小或修改子原理图（无需先解除保护）此保护的目的是防止用户进行可能导致图标无效的无意更改。

4. 向子系统添加探针信号 (Add Probe Signals to the Subsystem Mask)将自定义探针信号添加到子系统，可以使用PLECS探针块直接监视子系统内的键值在子系统内部测量或计算的任何数量都可以添加到子系统掩码中的自定义探头信号列表中。

在本例中，将添加到PV串子系统掩码的探针信号为输出电压、电流和功率您的练习：首先，计算子系统内部的输出功率，以便将该信号添加到探头信号列表中添加一个信号多路复用器块，并使用功能块组合电压和电流信号以计算功率。

具有附加功率计算功能的改进子系统如图5所示要创建探头信号列表，右键单击PV子系统图标并选择 “Subsystem + Edit mask…”（此快捷键也是“Ctrl+M”）以打开遮罩编辑器窗口在定义任何探测信号之前，请选择“。

Documentation”选项卡并在“Mask type”框中输入PV字符串当PV子系统被拖入PLECS探测块时，该名称将出现在探测列表中在遮罩编辑器Mask Editor窗口的“Probes”选项卡下，可以创建自定义探头信号列表。

单击添加“Add”按钮定义新的探头信号并将其命名为Voltage然后将电压表块“Vm1”从子系统拖到标有探测组件“Probed components”的框中，并检查部件信号列表“Component signals”。

中的测量电压信号Measured voltage重复此步骤以添加电流和电源的探针信号创建功率信号时，需要将功率计算功能块拖动到探测组件窗口”Probed components”中，并选中输出”Output” 。

box。在这在这个阶段，您的掩码编辑器窗口应该类似于图6所示。

图3：通过按住Shift键并用鼠标左键拖动端子来重新定位端子

图4：使用绘图命令(drawing commands)自定义子系统掩码要测试已创建的探针信号，请将探针块放置在原理图的顶层，并拖动到PV子系统中您应该会看到一个列表，其中包含三个可以监控的可用信号：电压Voltage，电流Current和电源Power。

检查电压”Voltage”和电流”Current”信号。使用Signal Demultiplexer block将探测到的信号连接到XY Plot block。重新运行模拟时，结果应与之前相同。

图5：向子系统添加功率计算，以允许向子系统探测信号添加输出功率

图6：使用掩码编辑器(Mask Editor)创建探针信号您的目标：在此阶段，您的模型应该相同于参考模型 “custom_components_2.plecs”5. 向子系统掩码添加参数 (Add Parameters to the Subsystem Mask)

将参数添加到子系统掩码会创建一个用户对话框参数字段，双击子系统图标时会显示该字段具有掩码参数提供了一种调整内部参数的方便方法，无需打开子系统初始化命令也可以包含在子系统掩码中，以允许自动加载子系统参数向子系统掩码添加参数会导致子系统中的组件失去全局变量的可见性。

遮罩子系统中的组件只能看到子系统遮罩中定义的变量这有助于保持子系统的模块化，因为子系统不依赖于外部变量您的练习：要创建遮罩对话框参数，请打开[Mask Editor]窗口，在”Dialog”选项卡下添加一个新参数。

在”Prompt” box中输入模块数量，在”Variable” box中为该参数指定变量名“n”现在，通过将函数块中的表达式从u[1]/10更改为u[1]/n来修改PV字符串模型添加第二个名为“太阳辐照度 Solar irradiance ”的参数，并将其命名为变量“sun”。

选中Tunable box，通过在参数对话框中输入新值，允许在模拟过程中以交互方式修改变量“sun”要完成参数掩码，请添加变量“辐照度Irradiance”，并将其命名为“sun_combo”此参数的”。

Type”为Combo Box将两个 “Combo box values”值分别定义为内部值和外部值，两行之间没有字符组合框参数的返回值是一个字符串，包含所选选项基于1的索引我们将使用变量“sun_combo”更改[可配置子系统Configurable Subsystem]组件中的活动配置。

向电路模型中添加一个[可配置的子系统组件Configurable Subsystem]，并将其连接起来，如图7所示此修改将允许您在对话框遮罩中给定的值之间切换太阳辐照度的信号源，或使用外部信号将[信号输入块Signal Inport block]命名为“G”。

该输入端口用于将外部辐照度信号引入屏蔽子系统通过右键单击子系统并选择”Subsystem + Open subsystem” or pressing “Ctrl+U”，可以打开（可配置子系统块Configurable Subsystem block）的原理图视图。

每个配置的原理图都可以通过原理图视图顶部的选项卡访问双击configuration（配置）选项卡可将相应的配置重命名为internal（内部）通过选项卡栏的上下文菜单添加第二个配置，可通过右键单击访问将第二个配置命名为外部。

每个子系统配置的示意图如图8所示双击可配置Configurable 子系统块Subsystem block将打开块参数”Block Parameters”窗口在配置组合框”Configuration” combo box字段的”

“选项中写入sun_combo这意味着子系统配置通过引用传递，而不是下拉列表中的硬编码配置子系统的活动配置现在随着掩码参数中定义的掩码变量“sun_combo”的变化而变化将以下两行代码添加到 PV 面板掩码编辑器Mask Editor窗口的对话框回调”

Dialog callback”部分这些Lua语句允许在辐照度”Irradiance”参数设置为外部时隐藏太阳辐照度Solar “Irradiance”参数字段，并在辐照度参数设置为内部时隐藏信号输入端子“G”。

您的对话框参数”Dialog parameters”窗口现在应该如图9所示。

图7：可配置子系统组件允许更改活动配置

图8：每个子系统配置的示意图

图9：在掩码编辑器窗口中创建子系统对话框参数8.电流特性的计算需要在子系统掩码内完成，因为子系统只有掩码变量的可见性将代码从”Model initialization commands”窗口移动到subsystem”。

Initialization commands”窗口子系统[初始化命令”Initialization Commands”窗口现在应该如图10所示9.将参数应用到子系统掩码后，双击子系统将不再显示基础原理图，而是显示Block parameters窗口。

输入值10表示模块数量，输入值1000表示太阳辐照度值将辐照度”Irradiance”参数更改为“外部”时，可以在原理图的顶层看到另一个端子。

图10：屏蔽子系统的初始化命令您可以将PLECS库中的任何信号源连接到此端子e.g., a Step block.您的目标：在此阶段，您的模型应该相同于参考模型 “custom_components_3.plecs“

6. 结论 (Conclusion)在本练习中，您已使用子系统概念创建具有唯一图标和遮罩参数的自定义组件自定义组件支持自顶向下的设计方法，并且易于重用和配置掩蔽子系统内部的信号也可以方便地测量信号该光伏电池组件模型可扩展到考虑温度变化，并可并联连接，用作逆变器系统的电源。

7. 开始使用Lua脚本 (Getting Started with Lua)Lua是一种简单但功能强大的开源脚本语言本教程向您介绍创建动态子系统遮罩可能需要的基本概念有关完整参考资料，请访问Lua网站[2]。

默认情况下，Lua将所有变量声明为全局变量但是，PLECS在受保护的环境中执行Lua代码，该环境禁止创建或修改全局变量因此，必须使用local关键字将变量和函数显式声明为local，例如local x = “a string”。

7.1. 遮罩图标绘图命令(Mask Icon Drawing Commands)下面介绍了Lua语言中可用的一些绘图命令如果输入多个命令，图形对象将按命令的显示顺序绘制如果在命令评估过程中出现错误，PLECS将显示三个问号（？？？）在遮罩图标中。

文本(Text ) 命令The commandIcon:text(x, y, text)在图标中心显示文本或以坐标x，y为中心显示文本文本不会随图标旋转；它总是从左到右显示线(Line) 命令The command

Icon:line(xvec, yvec)绘制向量xvec和yvec指定的线两个矢量必须具有相同的长度请注意，矢量是使用大括号输入的，例如{1，2，3}形象(Image)命令The command Icon:image(xvec, yvec, filename)

从文件名中读取图像并将其显示在掩码图标上参数文件名必须是绝对文件名（例如，C:/images/myimage.png）或附加到模型目录的相对文件名（例如，images/myimage.png）支持的图像格式为BMP、GIF、JPG和PNG。

查询参数值(Querying Parameters Values)命令The command Dialog:get(variable)返回与变量变量关联的掩码参数的字符串值请注意，不计算参数值使用此命令，您可以根据掩码参数更改掩码图标。

功能(Functions )函数定义如下local function drawTriangle(x, y) Icon:line(Vector{0, 8.66, -8.66, 0}+x, Vector{-10, 5, 5, -10}+y) end

函数定义由关键字function、名称（drawTriangle）、参数列表（x，y）、主体（即语句列表）和终止符结尾组成参数是使用函数调用中传递的参数值初始化的局部变量上面的示例定义了一个函数，该函数用中心点x，y绘制三角形。

该函数可以按如下方式调用.drawTriangle(10, 0)7.2. 对话框回调命令(Dialog Callback Commands)设置参数值命令The command Dialog:set(variable, property, value, …)

更改与变量变量关联的掩码参数的一个或多个属性属性“启用”或“可见”是可能的启用指定参数的启用状态禁用的参数在对话框中变灰，无法修改Visible指定对话框中参数的可见性隐藏、显示终端(Hiding, Showing Terminals)。

命令The command Block:showTerminal(name, flag)根据布尔值标志显示或隐藏终端名称隐藏终端的配套端口的作用方式与显示终端但未连接的方式相同移动终端(Moving Terminals)。

命令The command Block:moveTerminal(name, x, y) 将名为name的端子移动到相对于未旋转和未折叠块的相对坐标x、y请注意，端子旋转没有改变参考文献：[1] A. Bellini, V. Iacovone and C. Cornaro, Simplified model of a photovoltaic module, Applied Electronics, Pilsen, pp. 47-51, 2009. 。

[2] Lua – the programming language, [Online]. Available: http://www.lua.org. [Accessed: Apr. 06, 2020].

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