форма 5 дз (Курсовая работа по моделированию систем)
Описание файла
Файл "форма 5 дз" внутри архива находится в папке "Курсовая работа по моделированию систем". Документ из архива "Курсовая работа по моделированию систем", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "моделирование систем" из 9 семестр (1 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "моделирование систем" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "форма 5 дз"
Текст из документа "форма 5 дз"
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ
Кафедра ___22.04.01 Информационное обеспечение робототехнических и мехатронных систем
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой___
_________ (_____________)
«___»_________200__г.
Для студентов 5 курса факультета_ИС
Специальностей ____22.04.01_____
(шифры специальностей )
Задание на индивидуальную домашнюю работу
по 3451 «Моделирование систем»
(шифр и наименование учебной дисциплины)
Обсуждена на заседании кафедры
(предметно-методической секции)
«__»___________200__г.
Протокол № __
МГУПИ – 2007 г.
Задание
В отчете должны быть представлены в соответствии с полученным от преподавателя номером задачи и номером варианта:
-
Описание системы, представленной в задаче;
-
Модель системы, реализованную в подсистеме Simulink пакета Matlab на основе полученного описания;
-
Результаты вычислительного эксперимента и их объяснение.
Задача № 1
Переменная сила Q, изменяющаяся по гармоническому закону (П 1.1) или (П 1.2), передается на фундамент машиной с неуравновешенным ротором (рис. 1).
Рис. 1. Машина с неуравновешенным ротором
где 
и 
- амплитуда возмущающей силы; 
и 
- частота возмущающей силы.
Пусть 
, 
, 
, 
. Гармонические законы сменяют друг друга с периодом в 50 с. Время моделирования ограничим 100 секундами. Выберем k = 0.4 с
- это собственная частота рассматриваемой системы. Если она не совпадает с частотой возмущающей силы, в данный момент передаваемой на фундамент (то есть 
или 
), то значение координаты q, по оси которой будут происходить колебания, определяется следующими уравнениями для гармонического закона (П 1.1) –
; (П 1.3)
для гармонического закона (П4.1.2) –
, (П 1.4) где: а = 1 с - инерционный коэффициент. Начальные условия примем нулевые:
(П 1.5)
(П 1.6)
Построить модель данной системы и модель для двух таких машин, работающих одновременно и независимо друг от друга. Вторая машина обладает аналогичным поведением, за исключением того, что переменная сила 
для нее задается теми же законами, но с иными параметрами:
где: 
и 
- амплитуда возмущающей силы; 
и 
- частота возмущающей силы.
Варианты заданий приведены в таблице 1.
| Номер по журналу | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| H3, см | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 |
| H4, см | 6,5 | 6,4 | 6,3 | 6,2 | 6,1 | 6 | 5,9 | 5,8 | 5,7 | 5,6 |
| ω3, с-1 | 0,15 | 0,16 | 0,17 | 0,18 | 0,19 | 0,2 | 0,21 | 0,22 | 0,23 | 0,24 |
| ω4, с-1 | 0,7 | 0,65 | 0,63 | 0,6 | 0,58 | 0,56 | 0,55 | 0,54 | 0,53 | 0,52 |
| Номер по журналу | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| H3, см | 2,5 | 2,6 | 2,7 | 2,8 | 2,9 | 3,2 | 3,1 | 3,5 | 3,3 | 3,4 |
| H4, см | 5,5 | 5,4 | 5,3 | 5,2 | 5,1 | 4,9 | 4,8 | 4,7 | 4,6 | 4,5 |
| ω3, с-1 | 0,25 | 0,26 | 0,27 | 0,33 | 0,34 | 0,35 | 0,36 | 0,37 | 0,38 | 0,44 |
| ω4, с-1 | 0,46 | 0,45 | 0,44 | 0,43 | 0,42 | 0,4 | 0,39 | 0,38 | 0,37 | 0,7 |
В работе должны содержаться схемы данной системы в среде Simulink, графики колебаний, скоростей колебаний и фазовые портреты колебаний системы под действием каждого из возмущающих воздействий, а также при их переключении. Кроме того, должны быть приведены графики переключения сигналов, демонстрирующие корректное переключение сигналов в момент времени равный 50 секунд.
Задача № 2
Дан неровный участок со сложным профилем. По нему движутся две идентичные системы, каждая из которых представляет собой подрессорный груз массой m = 0.7 кг, прикрепленный к безотрывно движущемуся с постоянной горизонтальной скоростью 
(для первой системы) и 
(для второй системы) колесу (рис.2).
Рис.2. Система “подрессорный груз-колесо”
Известно, при скорости 
система движется в течение отрезка времени Time
= 20 c по участку, описываемому уравнением (П4.3.1), а далее с периодичностью Time
= 30 c для скорости и Time
= 27 с для скорости 
Профиль участка описывается уравнениями (П 2.2) и (П 2.3) поочередно:
где: h – предел, к которому стремится высота неровности; γ – параметр, характеризующий кривизну профиля; 
и 
- амплитуды колебаний.
Пусть h = 1 м, γ = 1, 
= 0.8 м, = 0.7 м.
Первая система в начальный момент времени расположена в начале пути, а вторая расположена в начале косинусоидального участка. В начальный момент времени начинает двигаться первая система со скоростью 
, а вторая остается на месте. Как только первая система достигает конца экспоненциального участка, начинает свое движение вторая система со скоростью 
(где 
), и далее обе системы движутся вместе.
Так как 
, (где 
), дифференциальные уравнения, описывающие вертикальные колебания 
(в начальный момент времени отсутствующие) первого груза записываются следующим образом:
для уравнения (П4.3.1) –
для уравнения (П4.3.2) –
для уравнения (П4.3.3) –
где: с – жесткость упругой подвески.
Пусть с = 0.5 кг/с
.
Движение второго груза описывается уравнениями (П 2.5) и (П 2.6) при условии, что .
Построить модель данной системы, взяв данные из таблицы 2. Время t2' рассчитать по формуле:
(П2.7)
| Номер по журналу | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| v1 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 | 6 |
| v2 | 2 | 2 | 1 | 1,5 | 1,5 | 5 | 2 | 5 | 3 | 3 |
| t1 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 18 | 16 | 14 | 12 |
| t2 | 10 | 12 | 15 | 15 | 20 | 12 | 15 | 10 | 12 | 15 |
