Книга: симьюлинк

Распознанный текст из изображения:

ПРило:Кение Б. Основы ЗлпайпК

849

Приложение Б. Основы ЗЬпийпК

818

Рис. Б.б

Простая система,

состоящая из источника

сигнала 8!пе ууаяе

и индикатора Вепре

«

а)

я

«!

.яи

'яаэ Ля'-'йй8ВЗ';и~«я,;; 'БдЧ(, "

0,:..Ф.)йй!й(,,Й,'Я.'.,6:сяз-" )я(ягз,.ф'«„' Ф.;.в

Библиотека

Рис. Б.7

Окно блоков Ьпкз

Чтобы создать модель, вы должны взять и перенести нужные блоки из библиотеки на рабочий стол. В простом примере, который приводится ниже, вам надо скопировать блок, генерирующий синусопдальный сигнал (блок Япе Мате из библиотеки Боигсез), н блок индикапии (блок Басре из библиотеки Б(пйз).

Вы можетс получить доступ к блоку Япе Ч~ауе либо из броузера главной библиотеки (только в %(пс)овз), либо из окна библиотеки Боигсез (в 0)Ч)Х или в Мшдавз). Развернув броузер главной библиотеки, как показано на рис. Б.5, (а), вы получите доступ к блоку ' Япе %аче. Для этого сначала войдите в Япшйпй, щелкнув на его имени в броузере, затем щелкните в развернувшемся меню на Бонгсез, после этого выберите блок Япе 'Мазе и пеаеташите его в окно новой модели, Копия блока будет установлена в том месте окна новой модели, где вы оставите его изображение. Аналогичным образом, пабы скопировать 5лок Япе'Мате из окна библиотеки Бошсез, откройте это окно (показанное на рис. Б.5, а) знойным щелчком мыши на значке Ба<геев в окне библиотеки Б(ппйпК (рис. Б.2).

Примечание в Фшаава вы мажете аткрьпь окно библиотеки бипяйох щелчкам оравой кнопки мыши на этом имени в броузере главной библиотеки. после чего нала щслкнугь иа кнопке Орел 'с(втягу.

Рис. Б.В. Выбор источников сигнала: (а) в броузере главной библиотеки (в М!плова),

(б) в окне блоков Вощсея (а ОМ!Х и вбпоовз)

На этом этапе построения модели рабочее окно будет выглядеть так, как показано на рнс. Б.б, (а),

Теперь вам нада будет каким-то образом наблюдать синусоидальный сигнал, генерируемый блоком Вше Фате. Окно библиотеки Бппйз содержит набор средств регистрации сигнала, включая Басре, ХУ Отар)з, Рйр(ау, То %огКзрасе и То Гйе, как показано на рнс. Б.7. Если вы воспользуетесь инструментами То %огКзрасе или То Р))е, то по окончании сеанса работы данные будут сохранены соответственно в рабочей области или в файле. В нашем примере мы используем для наблюдения сигнала инструмент Бсоре (индикатор),

Распознанный текст из изображения:

со. ы иоеш >т>>о > арте>

Приложение 5

Основы Зппийп1с

вй МАПАВ: ЗаДаЧИ

Г 4 2л 62 — 13л

А=> В=

=! б2 !О- 2Л ' л !б

>ите лае матрицы

у(х) = ! 0 ь 5ехр(-х)соа(шх ч 0.5)

Время (с)

у(х)

о> = 1; сплошная линия

а> = 3: штриховая линия

а> = 1О: пунктирная линия

Нанесена

ние оси х аие оспу

Щелкните здесь, чтобы

ззапустить Япш!цй

( 1

>ью МАТ!.АВ выполните следу>ошие операции:

3; (а) А . (л) В': (ж) А е В" — АВ.

(г) А', (е) В'А'.

тема линейных алгебраических уравнений:

!Оо =4,

4 =!О,

1==0.

ти уравнения а векторно-матричной форме, получите их решение относительн' ',"',

с тел' Носхуу,'

е графики функции у(х) = е ' 5)лсох. гле ю = !О рат>с и 0 < х < !О Сформир

а,> '

рмируите аек'-.

омошыо двоеточия с шагом 0,1

айте скрипт МА'!1 АВ лля построения >.Рафика функции

4 4

у(х) = — со> а>х е — соз 3>ах,

л 9л

>еременная. вводимая в командной строке, Обозначьте ось х как Время (с), а ось уках,:> >) соз(сах) + (4>9л) соз(3а>х). Включи~с в скрипт заставку с описанием задачи И убедл-', функция )>е!р аыволит заставку на экран. ~Роверше выполнение скрилта лри ш'.:1;, 3 с.

пе функциюу(х) =!0 ь 5е 'соз(ых 0.5). Разработайте скрилт. позволяющий оое о- трех осях графики у(х) лля трех значений >а = 1, 3 и ! 0 раа>с лри О < х < 5 с. Графичбское ние должно иметь следуюшие атрибуты

«~Ф ам>ц!)п)с предоставляет пользователям МА'П.АВ мошное средство моделирования и исследования систем управления с обратной связью. Поскольку Япш!шй является интерактивным инструментом, эффективно использующим графический интерфейс, то лучший способ его освоить — это сразу начать с ним работать. В этом приложении вы последовательно пройдете ряд этапов по моделированию простой системы.

Мы попытаемся здесь дать основные сведения о Япш!пй, которые не привязаны к конкретным версиям этой программы. На момент издания этой книги самой последней является версия Япшйпй 3.0. По мере появления следуюших версий сведения относитенрге льно предыдуших будут помешаться на сайт МСБ, поэтому если у вас возникнут 35ч!ш! проблемы совместимости программы с моделями Япш1пй, рассматриваемыми в

данной книге, рекомендуется заглядывать на этот сайт, Это, а частности, относится к пользователям Мас!птоз)>, которые могут найти на сайте МСБ альтернатитвные ш-файлы и модели Япш!цй, т. к. МАТ1АВ 5.3 и Бш>ц!нй 3.0 и более поздние версии не поддерживаются операционной системой Мас>пгозй.

Начать работу с Б!шц!ш)с можно двумя способами: П Щелкнуть мышью на значке Яшц1пй в панели инструментов МАТЮКАВ. П Ввести Япш))п)с в командной строке на экране. Оба эти способа проиллюстрированы на рис. Б.1. После запуска Япш1пй на рабочем столе должно появиться окно наподобие рис. Б.2. На рис. Б.2, (а) изображен броузер главной библиотеки Бппц!лй. Он показывает, какие библиотеки, структурированные в виде деревьев, установлены на компьютере. Это перРис. Б.т Начало сеанса работы в В!глш>пх.

е уес ассе>ее, Суре осе ос >аеас> ое>рые, ое>роесо, а де

сае реомсс >ас мс> , суре с ос >а>1 а .ааеооа ао.сао.

Распознанный текст из изображения:

Приложение Б. Основы Б~тшйпй

Приложение Б. Основы 8)пщйпй

Платформа ЬУ)лдо>чз

а)

лс. 6.2

Рис. Б.З

Создание ново

модели;

(з) из броузера

главной библио

(е уу)пост>з),

(б) из окна

библиотеки в О

)или 8 Йяооот>5

В .фор. и)ч)Х

Все новые мо

ло умолчанию со беэ имени !оог

й экран, который повляется после запуска Бцпп1цй на компьютерах, проиналлежащих ~латформе %!пдо>тз, При работе на компьютерах, принадлежащих к платформе () ИХ, экране появляется окно библиотеки Япш!пй, изображенное на рис. Б.2, (о). Такое же ю появляется и при работе в >чгщдо>уз, но после щелчка правой кнопкой мыши на Я1лй в броузере главной библиотеки.

В качестве упражнения, помогающего освоить Япш)нй, вы можете выполнить обкдаемые далее этапы и в результате созтать простую систему и приступить к ее модеэованию. Не полагайтесь только на материал данного приложения, прекрасными не>никами информации могут служить также изданные пособия по Бшш1цй и интерак>ный Помошник, вызываемый из программы в процессе работы.

Сеанс работы в Б)щц))п)г вы можете начать, открыв уже существу>о>цук> молель нли создав новую модель. Последнее можно сдела~ь двумя способами:

Щелкнув на кнопке Хе>т в панели инструментов броузера главной библиотеки (только В >ч>1пдо>уз).

Выбрав сначала )ч)езт в раскрывающемся меню опции Рйе в окне библиотеки, а затем выбрав Моде!.

Эти лва способа создания новой модели проиллюстрированы на рис. Б.З. Окно новой :темы, изображенное на рис. Б.4, появляется на рабочем столе, по умолчани>о занимая о его плошадь. При необходимости вы можете изменить его размеры и переместить в иное положение. Сразу же после создания окну новой системы присваивается имя () иед, но вы можете изменить его с помощью команды $ауе аз из меню г)1е. В этом окне >изводится создание модели, ее релактирование и исследование. Сохранение модели .оматически создает файл (с расширением .п>д1), содержащий всю информацию, необщмую для открытия модели в следующих сеансах работы в Япш!цй. В конце каждого ~нса работы обязательно выбирайте команду БАз>Е из меню с!!е с тем, чтобы все измещя модели были сохранены для последующей работы.

Кцпц!цй содержит стандартную библиотеку блоков, изображенную на рис. Б.2, (б).

Она составлена из подблоков в соответствии с их функциональным назначением. Эти

цодблоки таковы:

П Источники сигналов (Боцгсез) П Средства регистрации (Блйз) П Элементы дискретных систем (О)зсгеге) П Элементы непрерывных систем (СоМпноцз) П Математические операции (Май>) П Функции и таблицы (Гцпсйопз й Та(>)ез) П Нелинейности ()')о»йпезг) П Сигналы н системы (Як»а!з х, Бумептз) Рис. Б.е Окно новой модели

Распознанный текст из изображения:

Приложение Б. Основы 8!шщ!пй

Приложение В. Основы 3»пшйпй

Б20

Рис. Б.В

установка

параметров

моделировании

» !

тгь ~ «»ы»и»»ю( як«чин(»А . »»1

,Л.

ус»анозитс

кои мнпя

'ийввь«« -~Я ' з««»»ы«с»Г' ' , 'модегшроззния

!и«««2»зы:.' ! ы ' »ь«»н иыжгм»( и

*и ы»иенн (Г~

зч»»»»»»»

з ...г—

! Зззершнз «роцедуру. !

Блок Бсоре вы можете скопировать либо из броузера главной библиотеки (только в

>ушг(»»из), либо из окна библиотеки Б!»»кз (в (ДЧ!Х идн в УУ!»тг(о»тз), Как и в случае с биб-

лиотекой Боигсез, развернув броузер главной библиотеки. вы получите доступ к блоку

Бсоре Для этого войдите в Б!п»о1!»»)с. щелкнув на его имени в броузере, затем шелкшпе в

развернувшемся мешо на Б»»»йьх восле этого выберите из библиотеки В!»»!гз блок Бсо!зс и

перетащите его в окно новой модели Другой способ доступа к блок> Бсоре сош.онг в гом,

ма ддя ~того нада сделать двойной г»»еэ» юк мышьк» на значке Б»п!сз в окне библиотеки В!-

и»»)!гт)с (рис. Б.2). После эгей операции рабочее окно будет выглядеть гак, как показано на

рис. Б 6, (6).

Обратите внимание, что на рис. Б.б окно с моделью переименовано, оно теперь имеет

имя 1еяг (раньше модель имела имя ипйт(ед, как показано нз рис. Б.4). Обязательно сохра-

шзте модель, чтобы вы могли открыл ь ее дяя исследования в следующих сеансах работы в

Б ~ пш1п»10

Теперь задача состоит в том, пабы соединить между собой блоки Б!пе»вахе и Бсоре,

Уповая скобка (и). появляющаяся у правого края блока Бше ума»е . ло выходной порт.

Лначоги шо, угловая скобка (з), появляющаяся у дево» о края блока Бсоре — »то входной

парт. Все» да, когда такал скобка направлены к блоку, это шип ветствует входному порту, а

если от блока — — то выходному порту Если блоки соединены, то входной н выходной пор-

ты ис»еззюг

Чтобы соедини~ь выходной порт блока Бше Фате с входным портом блока Бсоре, по-

местите курсор на выходной порт в правой части блока ейпе»»!ате, при»том обратите вни-

мшше, мо к>рсор принял форм> крестика. Удерживая нажатой кно»шу мыши, переме-

шайте курсор к входному порту блока Бсоре. Соединительная линия при этом будет

штриховой. а ко~да вы доведете ее до входно» о пор» а блока Бсоре. курсор превратится в

жирный крестик, как показано на рис. Б.6, (в), После этого о»пушите кнопку мыши, и сое-

шшение ме»кду двумя портами будет установлено. Когда тпо проюой»гезх угловые скобки

исчезну г и на сое !»»ннтельной линии появится стрелка, у казывающая направление пере-

да ш ш»формации. Это отрзм»ено на рис. Б.б, (г), 'Геперь почти все го»ово. Бобы начать '.

моделирование.

Вы мг»же» е наблюдать н редактировап, парах»етры моделирования, выбрав из монк» ',

Б!»по!а!!о»» опшпо Рагзше!егз. При этом экран будет име»ь внд. изображенный на рису ',

Б»!. Установипе время окончания моделирования (по умоячаник» апо равно 10 с), равное.

!000.0, как показано на рис. Б 3. Выполнив эту операцшо, закройте окно диалога нажати-

ем кнопки ОК,

Чтобы нз нп ь хю.»е.»ироззниз.1

Г

шезкните нз Бган

становит«

и =- 005

з «ь«м...п

'. з

Рис. Б.10. Начало моделировании

выбором опции»паг! иэ меню Зкпщазгю

Рис. Б.й. Установка частоты

синусоидальнога сигнала и = 0 05 рад/с

Рис. Б.11

пезулыат

моделирования простой

системы из источника

сигнала Вше У4зча

и индикатора Ьсоре.

Частота сигнала

~ = 0,05 рад)с

;:~.33;.О,в Р!'.й Я -и: 6:=: -»й

1!араметры синусоида:п,но» о с»»г»иьтз !например. ~ас»агу) вы можете зада»гь (з пр». необходимости и изменить). сделав двойной гцелчок мышью на блоке Бше %ате в окн модели. Д»»это»евое окно примет вид. изображенный на рис. Б 9. На этом рисунке показа но, что частота синусоиды установлена равной 0.05 рад'с.

Г!еред началом моделирования откройте индикатор двойным щелчком мыши на бдо ке Бсоре в окне модели, Далее выберите опцию Б!ап пз меню Б!»пн!а!!о»». как показано й рис. Б.10 На шегся процесс моделирования, и на экране появится изображение, приве денное па рнс Б. 11. График динамически изменяется па мере того, как блок Б!пе Фате ге парирует сии> саидазьный сигнал. Г!о окгнша ниц времени моделирования изображение и экране б>дег выглядеть гак, как показано на рис Б.! !.

Теперь вы закончизш создание простой модели и проведи первый эксперимент. Пе рет тем, как выйти из Бшнгйп!ц не ззбудьте выбрать из меню Ейе опцию аяте, чтобы со хранить всю информацию о модели для последующей работы.

Распознанный текст из изображения:

Приложение Б. Основы, В!пзц!!пк

Все эти блоки использукжся

й'

Рис. Б.12

Полезные блоки

для моделирования

систем управления,

находящиеся

в библиотеке

Эапц!!пх Ек1гав

(яа-кастах яс-"!' Вич '.

ь

Е~ЙЬ' ' '6'.ф

Рис. Б.13

Элементы, находящиеся в блоке Соп1!пиона библиотеки В(пш!!пх и полезные для моделирования непрерывных систем управления

Закончить сеанс работы в Б(пш!(п)с вы мозкете, выбрав из меню Е(!е опцию С!озе. После этого у вас есть возможнос~ь продолжить работу в МАТЕАВ, вернувшись в командную строку. Если вам нужно закончить работу голько в 8(птц! (гз)с, но не в МАТ1.АВ, просто закройте все окна Б(птц1(п)с. Если же нужно выйти и из Б(птп!(п)с и из МАТЕАВ, то выберите команды Ехй МАТЮКАВ (в 9Уцзбоиз) или 11ц(1 МАТ!.АВ (в (ГХ1Х).

Для анализа и синтеза систем управления З(шц((п)с предоставляет пользователю набор блоков с передаточными функциями и моделями в переменных состояния. Некоторые такие блоки с указанием их нахождения в библиотеке 8(шц)пг!с приведены на рис. Б.12 н Б. ! 3. Например, популярный ПИД-рстулятор можно найти в библиотеке З(шц)цз)с Ехггаа

, ~ Р'-) ~~1 Б~[Я!' ' Эти блоки

частично используются в данвом ку се ,(х- в

Я

Предметный указатель

Автоматизация 28

Автоматические весы 366

Автоматическое распределительное устройство 181

Автопилот 7!3

Акселерометр 82, 94

Анализ робастности 697

Аналого-цифровой преобразователь (АЦГ1) 759

Апериолическая реакция 600

Аппарат лля исследования Марса 212, 345, 415, 753

Аппроксимация запаздывания формулой Г1аде 526, 783

Асимптота корневого годографа 355

Асимптотическая аппроксимация диаграммы Боде 430

Биологическая система управления 34

Блэк Г. С. 27, 126

Боде Х. У. 429

Бурильная машина для ~оппеля под Ла-Маншем 209, 217

Вектор состояния 143

Вектор-столбец 143

Водяные часы 49

Возмущающий входной сш.нач 75, !93, 202

Временная область !40

Временная характеристика 199, 243

— дискретная аппроксимация !59-160

— связь с расположением корней 257

— системы второго порядка 246 †2

Время максимума 249

Время нарастания 249

Время установления 249

Вспомогательный полипом 3!6

Вхолные сигналы 244

Выбор параметра 370

Вычеты 66

Вышнеградский И. А. 24, 3!2