Разработка и применение пакета расширения Spektr_SM СВМ VisSim (1012865), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Чтобы включить созданный блок в библиотеку СКМ У(эЯ)ш, надо запустить систему т'1вБ(ш и выбрать в меню пункт Правка-> Настройки..., в появившемся окне перейти на вкладку АйпОпв-- Ьиблиотеки дополнительных инструментов, щелкнуть на многоточии и выбрать соэданнын файл БАРХХКс(И. После этого в меню СВМ Ъ'!зБ!п1 появится новый раздел БРЕСТЕ БМ. Длч загрузки блока вычисления ДНПФ апориодического звена (файл БАРХХ1.Й!!) в окно формируемой модели нужно выбрать пункт меню БРЕСТЕ БМ ->ДИИФ непрерывных систем -> ДИИФ Апериодического звена.
1.9. Сравнение пакетов расширении Яре)с(г ЯМ+Ма(Ьеао и ЯреМе ЯМ+йИ СВМ 'т'(вЯ(ш Библиотека типовых блоков пакета расширения Брей(г БМчй11 практически совпадает с аналогичной библиотекой пакета расширения Брел(г БМЕ Ма()шаб. Аналогичные блоки этих пакетов рас. п1иреиия з рассь1отренных версиях отличаются ~ольке способом задания передаваемых в них параметров, получением справки и внешним оформлением. В пакете расширения Брей(г БМ.ь Майи сад справочная информация по параметрам и сами параметры, передаваемые в б~оки сформированной и~дели системы управления и требуюп!ие быстрой перенастройки.
описываются в окке формируемой моде~и. Это значительно упрощает отладку модели н ее исследование по сравнению с моделью, сформированной из блоков пакета расширения Брехтг БМч-611, в которой надо настраивать каждый блок. Однако применение пакета Брексг ЯМ+611 ие требует настройки СВМ У1ВЯ)щ иа СКМ МВ1псад н может привести к ускорению процесса моделирования исследуемой системы управления. 1.10. Особенности.применении пакета Яре)С1г ЯМ в системе Ъ'1ВЯпв длн анализа систем управлеимн при детерминированных и случайнмх воздействиях Сложные модели многомерных систем управления для анализа нх спектральным методом формируются как одномерные модели из блоков библиотеки пакета Яре)ссг ЯМ, которые входят в разделы ДНЙФ СУ.
Входные сигналы такой модели формируются из блоков находящихся в разделе НСХ сигналов и систем. Множес гво выходных сигналов, от каждого входа к каждому выходу, вычисляютгя при помощи блоков, входящих в раздел ОП сигналов и систем. Готовая и отлаженная модель запускается на выполнение. НО запуску системы Ъ 1ВЯ!В1 нв ВыпОлиеиие должен предщестВО- вать зтап ее настройки. Это связано с тем, что моделирование системы управления в спектральной области т!роводится за Один такт ее работы.
Для настройки параметров модели в меню Симуляция (Яппп!В(е) окна модели необходимо выбрать пункт Настройки симуляции... (Я1пщ1аФ!оп Ргорегпез) — откроется окно Я!щп1а(!Оп РгорегНез с открытой вкладкой Диапазон (Ванде). В етом окне можно параметру Начало присвоить значение 1, параметру Типе Я(ер присвоить значение 1, параметру Конец присвоить значение 1. Данная настройка производится во всех случаях анализа систем управления спектральным методом, а при параметрическом синтезе необходимо в Начало (Я(аг() и Конец (Епд) установить соответствующие значения, а фиксированному шагу присвоить нуж. нос значение (например, длл параметра, меняющегося от 1 до 10, Начало:=- 1, а Конец ---' 10, при Т(ще ЯФер 1), После проведенной настройки необходимо нажать кнопку Применить (Лрр!у) или ОК, затем можно запускать процесс моделирования. Если требуется вычислить математические ожидания выходнь1х сигпалов пО математическим Ожиданиям Входных сигналов, то сложные модели многомерных систем управления формируются аналогично тому, как они формировались для анализа их сзюктральпым методом при детермиии)ювапных воздействиях.
Вычисле- ння корреляционных функций выходных сигналов по корреляционным функциям входных сигналов возможны в случае отсутствия взаимной корреляции между Входными сигналами. Тогда ОВязь ВХОД" ВЫХОД л 8„,. = ~ )Х,.„Я ВИ;.~., ( = Х,2„...» лт а=1 моделкруетси в У(вВпв с использованием типового блока, обеспечивающего выполнение операции 8 = ))' Б Уг', которая требует т х ' з' моделирования подсистем, вычисляющих ДНПФ й', а от я-го Входа к (-му ВыхОду. 2. ПРИМЕР АНАЛИЗА СИ(.'ТЕМЫ УПРАВЛЕНИИ (делитель) в ВВМ У1ВВ1ю С ПРНМЕНКНИЕМ ПАКЕТА РА(:ШИРКНИЯ Врой(г ВМ Рассматриваемая замкнутая система управления представляет собой устройство, приближенно роализующее операцию деления.
Ее математическая модель задана структурной схемой, которая изображена на рис. 2.1. Прямая цепь системы состоит из интегрирующего звена 2 и апериодического звена 1. В цепь обратной связи Включено усилительное звено 3. Если сигнал и(О) мал, то у(0) = ох(0), позтому выходной сигнал замкнутого контура х(0) примерно равен частному от деления входного сигнала у(0) н г(О): у(0) х(0) —.
Входной сигнал у(О) булем рассматривать как детермиг(0) иированиую функцию времени у(0) = д(О) или как случайную, состоящую из полезного случайного сигнала й(0) и случайной поме- йО) хп п(О). Идеальный Выходпой сигнал системы з(0) = —. 01пибку (О) определим Выражением с(О) =- з(0) — л(О). Идеальной системой яв- 1 ляется усилительное звено с козффнциемтом передачи —. В г(О) дальнейщем примем г(0) = О,б + О.
Для числсннОГО расчета Приняты следующие параметрьк интервал работы системы равен 4 с.„ Постоянная времени анериодического звена 7' = 0,2." па вход подается единичное воздействие; базисные системы функций заданы в виде аолиномов Чебыгпе- Ва первОТО рода; размер усечения матриц НСХ и НПФ равен 8. Требуется найти реальный выходной сигнал х(0) и сравнить его с идеальным выходным сигналом з(0), 2.2.Формирование визуальной модели непрерывной системм унрйвлемкн и решение ОсмОВМОК задник ее Йннлмзн нрм детерминированном и случайном ВОЗдемстнмнх Для формирования визуальной модели системы управления, которая задана структурной схемой (рис. 2,1), необходимо выполпить следующие действия: 1) открыть окно новой модели (1))ан ащ...): 2) загрузить библиотеку пакета расширения Врез(г Зм; 3) из библиотечных блоков системы Ч)ВЯпа (Позиция В!Осйз (Блоки) меню) н пакета расширения Зрейсг ЯМ сформировать нужную модель (основная диаграмма й 4) в основной диаграмме по мере необходимости выделить и сформировать субмодели; б) разработать документацию, которая необходима для сопровождения изучаемой модели, Снабдить основную диаграмму и ее субблоки необходимой документацией.
Модель изучаемого примера для детерминированного воздействия, сформированная по данной технологии, приведена иа рис. 2.2. Ояа содержит субмодель Делитель (рис. 2.3), которая предназначена для вычисления'ДНПФ математической модели делителя (рис. 2.1) и НСХ выходного сигнала. Так как рассматриваемая система (рис. 2.1) представляет собой устройство, приближбнно реализующее операцию деленизц то параллельно к входу (блок вычисления НСХ входного сигнала) подсоединено усилительное звено блок вычисления ДНПФ усилительного авена с козффици1 ситом усиления а(О) = — ) для получения идеального выхода. О,б . О ~ Для нахождения величины ошибки наидеиа разность между НСХ идеального н реального ВыхОдных сигналов. Текстовые коммента. рии, сопровождающие основную диаграмму, субмодели и субблоки визуальной ~одели системы управления, позволяют самостоятельно изучить данный пример, выполнить настройку как глобальных параметров модели, так и локальных параметров ее подсистем и проанализировать результаты расчета.
Результаты моделирования видны из блока виртуального графопостроителя. Пусть теперь на вход заданной системы (рис. 2.1) поступает случайный сигнал, который имеет нулевое математическое ожидание и заланную корреляционную функцию Й(О,т) = б ехр(-10;:Π— ц). Требуется найти дисперсию случайного выходного сигнала на заданное воздействие. Формирование визуальной модели (рис. 2.4), ре~паюп1ей ету задачу, проводится по той же самой схем~, что и в предыдуп(ем случае. В ней использована та же самая субмодель Делптель (рис. 2,3), которал в данном случае вычисляет ДИПФ математической модели делителя (рис. 2.1).
Результаты моделирования видны из блока виртуального графопостроителя. 2,3, Формирование визуальной модели непрерывно-дискретной системы управлении и решение основной задачи ее анализа ири детерминированном воздействии Рассмотрим теперь непрерывно-дискретную математическую модель делителя, структурная схема которой приведена на рис. 2.5, Прямая цепь системы состОит из инте1рирующего звена, апернодического звена и зкстраполятора нулевого порядка.
1)ходным сигналом прямой цепи является дискретный сигнал ошибки а(0 ), образуеы1ай как разность дискретного входного сигнала д(0м) и дискретного сигнала обратной связи из(0 ), Этн сигналы связаны с тактовыми моментами времени 0 (т =- 0,1,..., 1;1). Пень обратной связи образована дискретным адамантом (ключ) и дискрет- НЫМ УСИЛИТЕЛЬНЫМ ЗВЕНОМ. Для численпо1*О расчета зададимся следуюгцнми дОполиительиыми данными: — число тактовых точек 1. в дискретной части за время работы системы равно 16; — базисные скстемь1 функций заданы в виде дискретных полиномов Хана — Чебышева первого рода и непрерывных полиномов Чебышева первого рода; — порядок усе пении матриц ДНПФ непрерывных звеньев по- лОжия раВным 3; — порядок усечания матриц НСХ входного сигнала и ДНПФ дискретного усилительного звена положим равным 16.
Сформированная модель и результаты моделирования показаны па рис. 2.6. ! . Солодовкиков В.В. и др, Расчет систем управления на ЦВМ. — Мл Машиностроение, 1979. 2, Солодовников В.В., Семенов В.В. Спектральная теория иестациоиарпых систем управления, — М.." Наука, 1974. 3. Алгоритмическое и математнческое обеспечение автомати. зации проектирования систем управления/Под ред. В.В. Семенова, — М.: МАИ, 1932, 4. Системное и прикладное обеспечение автоматизации проектирования систем управления: Учебное пособие,'А.В. Пантелеев, В.В. Рыбин и др.; Под ред, В,В.
Семенова. — Мл МАИ, 1983. 5. Семенов В.В., Рыбин В.В. Алгоритмическое н программное обеспечение расчета нестациоиариых непрерывно-дискретных систем управления ЛА спектральным методом: Учебное по~~бис, Мл МАИ, 1984. б. Изучение математических дисциплин в компьютерноЙ среде: Учебное пособиеуТ.Б. Волкова, В.В. Рыбин и др.; Под ред. В.В. Семенова. — Ыл Изд-во МАЙ, 1998. 7. Семгвов В.В, и др.
Математическая теория управления в примерах и задачах: Учебное пособие. — М.: Издательство МАИ, 1997, 8. Рыбин В.В„Харченко Т.В. Компьютерный курс "Спектральная Теория ~истем управления'* для дистанционного обученияО Информационные технологин в учебном процессе кафедр Физики и математики.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
