Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • Параметрами функции ss являются матрицы состояния системы A, B, C, D.






    2) Строится соответствующая временная характеристика:

    - переходная – с помощью функции step:

    > > step (sys)

    - импульсная (весовая) – с помощью функции impulse:

    > > impulse (sys)

    Построение переходной характеристики с помощью SIMULINK

    Для определения переходной характеристики САУ необходимо в SIMULINK построить модель системы, к входу подключить блок единичного скачка Step, а к выходу – блок осциллографа Scope. При анализе параметров переходного процесса необходимо учитывать, что по умолчанию в блоке Step время скачка – 1 с, а не 0 с.

    Импульсную характеристику нельзя получить с помощью SIMULINK, так как блок, формирующий δ -функцию, отсутствует, а его моделирование путем дифференцирования единичного скачка дает большую погрешность.

    Построение частотных характеристик САУ с помощью пакета C ontrol System

    Исходными данными для построения является любое описание системы, применяемые в MATLAB:

    - передаточная функция:

    > > sys = tf ([10], [2 1])

    Transfer function:

    10

    (2 s + 1)

    - полюсы, нули и коэффициент передачи передаточной функции:

    > > sys = zpk ([ ], [-0.5], 5)

    Zero/pole/gain:

    5

    (s + 0.5)

    - описание в пространстве состояния:

    > > sys = ss ([-0.5], [2], [2.5], [0])

    - описание в виде модели SIMULINK.

    Логарифмическая амплитудная и фазовая частотные характеристики строятся в Control System с помощью функции bode:

    > > bode (sys)

    В качестве параметра задается имя описания системы (передаточной функции). При этом диапазон частот для построения графиков выбирается автоматически. Если выбранный диапазон частот не удовлетворяет поставленным требованиям, его можно задать (0.01…1000 Гц):

    > > bode (sys, (0.01 1000))

    Амплитудно-фазовая частотная характеристика (АФЧХ) строится с помощью функции nyquist:

    > > nyquist (sys)

    или, для требуемого диапазона частот

    > > nyquist (sys, (0.01 1000))

    Следует отметить, что АФЧХ строится как для положительных, так и для отрицательных частот.

    Преобразование модели SIMULINK в модель Control System MATLAB

    Модель в виде структурной схемы в SIMULINK является более простым и наглядным представлением системы, чем в виде передаточных функций в Control System. В тоже время Control System представляет широкие возможности по анализу САУ. Поэтому часто возникает задача преобразования структурной схемы SIMULINK в модель Control System. Рассмотрим алгоритм такого преобразования.

    1) Создание структурной схемы в SIMULINK.Рекомендуется сначала создать схему для моделирования, затем преобразовать ее в схему для анализа. Для этого необходимо отключить задающее воздействие, к входу системы подключить входной порт, а к выходу – выходной порт (блоки In; Out); разорвать главную обратную связь при анализе устойчивости.

    Пример исходной и преобразованной системы приведен на рисунках 1, 2.

     
     

    Рисунок 1- Исходная модель

     

     

    Рисунок 2 - Преобразованная модель

     

     

    2) Извлечение информации из модели:

    > > [ A, B, C, D ] = linmod (‘untitled’)

    A =

    -0.5000

    B =

    C =

    D =

    С использованием функции linmod получается описание модели в пространстве состояний с помощью матриц состояния A, B, C, D. В качестве параметра функции linmod указывается имя модели (оно указано в заголовке окна модели).

    3) Преобразование матриц состояния в модель Control System:

    < < sys = ss (A, B, C, D)

    a =

    x1

    x1 -0.5

    b =

    u1

    x1 1

    c =

    x1

    y1 5

    d =

    u1

    y1 0

    Continuous – time mode1.

    Параметрами функции ss являются матрицы состояния; sys – имя получаемой модели.

    Полученная модель может использоваться для построения временных и частотных характеристик динамических системы:

    < < step (sys); grid (grid – отображение сетки графика);

    < < impulse(sys); grid

    < < bode(sys); grid

    < < nyquist(sys); grid

     

    4 Задание лабораторную работу

    Задать передаточную функцию и исследовать в пакете Toolbox Control. В пакете Simulink собрать систему, и провести имитационное моделирование при подаче на вход произвольного воздействия.

    1. Получить все формы описания системы:
    • передаточную функцию (tf);
    • в пространстве состояний, используя канонические формы (tf2ss, jordan);
    • переходную функцию (step);
    • импульсную переходную функцию (impulse);
    • годограф частотной передаточной функции (nyquist);
    • амплитудно – частотную характеристику, фазо – частотную характеристику (bode).

    2. Все характеристики необходимо получить:
    • с помощью Toolbox Symbolic Mathematics пакета MATLAB (написать Script файл, используя операторы: ilaplace(обратное преобразование Лапласа), ifourier(обратное преобразование Фурье), diff(оператор дифференцирования), poly(выводит характеристический многочлен)).
    • с помощью Toolbox Control пакета MATLAB (написать Script файл).

    3. Найти реакцию системы на произвольное входное воздействие (lsim).

    4. В пакете Simulink задать систему в векторно – матричной форме (при выборе примеров рассмотреть несколько с кратными собственными числами) и провести имитационное моделирование при подаче на вход произвольного воздействия.

     

    5 Вопросы к зачету

    1. Для чего предназначен ППП Toolbox Control

    2. Функции ППП Simulink

    3. Основные команды для построения частотных характеристик в ППП Toolbox Control

    4 Процесс построения структурной схемы в ППП Simulink

     

     

    6 Литература

    1. Дьяконов В., Круглов В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник. – СПб.: Питер,

    2002. – 448с.

    2. Дьяконов В. П. Справочник по применение системы PC MATLAB. – М.: Наука, Физматлит, 1993.

    3. Дьяконов В. П. Компьютерная математика. Теория и практика. – М.: Нолидж, 2001.

    4. Дьяконов В., Новиков Ю., Рычков В. Компьютер для студента; Самоучитель. – СПб: Питер, 2000.

    5. Потемкин В. Г. MATLAB. Справочное пособие. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1997.

    6. Потемкин В. Г. MATLAB 5 для студентов. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1998.

    7. Потемкин В. Г. Система инженерных и научных расчетов

    MATLAB 5.x. Том 1 и 2..- М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999.

    8. Дьяконов В. П., Абраменкова И. В. MATLAB 5. Система символьной математики. – М.: Нолидж, 1999.

    9. Дьяконов В. П. MATLAB. Учебный курс. – СПб: Питер, 2000.

    10. Дьяконов В. П., Абраменкова И. В., Круглов В. В. MATLAB 5.3.1 с пакетами расширений. – М.: Нолидж, 2001.

     

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.