Пупков К.А. - Сборник лаб по курсу УТС (1072098), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Ввод модели системы в виде передаточной функции рассмотрим на примере апериодического звена. Пусть требуется ввести модель с передаточной функцией и'(Я) = — - — -. 7, +1 Для этого нужно воспользоваться функцией К и в рабочее окно системы ввести данную передаточную функцию с помощью следующей команды: чая = ?Т (11~],1Т 1] где мах — произвольное имя функции, ?Ц вЂ” коэффициенты поли- нома числителя, а ?Т Ц коэффициенты полннома знаменателя. ' Рассмотрим пример со следующими коэффициентами: й =10 Т1 =0,1 » и ах=?Щ10],10.1 1]) указанные процедуры ввода позволяют создавать как непрерывные модели, так и дискретные. В случае дискретных систем к числу входных параметров следует добавить в конце команды значение шага дискретизации Тз, а вводимые значения коэффициен- тов уже должны задавать параметры дискретных передаточных фунющй (для функции 11) или матрицы разностных уравнений пространства состояния (для функции зз).
Пример ввода дискретной передаточной функции: » озуз=йЦ1 41,[1 2 31,0.01) Башр11пя бше: 0.01. Модель, заданную как непрерывная, можно преобразовать в дискретную, воспользовавшись процедурой с2о: зуЫ = с2д(зуз, Тз, те1Ьод), где зузд — получаемая дискретная модель„зуз — заданная непре- рывная модель, Тз — задаваемое значение шага дискретизации сис- темы, шегЪод — параметр, определяющий метод дискретизации [11. Рассмотрим получение характеристик систем. Расчет полюсов системы проводится с помощью команды ро1е(зуз). Для нахождения временных откликов системы используются следующие функции: 1шри[зе(зуз) — импульсная переходная функция (ИПФ), опреде- ляющая реакцию системы зуз на единичное импульсное входное воздействие; б1ер(зуа) — переходный процесс системы, определяющий реак- цию системы зуз на единичное ступенчатое воздействие .
Амплитудно-фазовую характеристику системы в полярных ко- ординатах можно получить, воспользовавшись командой пуцп1 ( уз), логарифмическую амплитудно-фазовую характеристику системы в полярных координатах — с помощью команды Ъоде(ау э). Для того чтобы построить переходный процесс системы, т. е. ее реакцию на единичное ступенчатое воздействие, а также ее час- тотные характеристики в одном окне, используется так называе- мый интерактивный наблюдатель 1гплеъ (для этого нужно набрать в рабочем окне команду 11Меп, и на экране появится окно инте- рактивного обозревателя). При первом обращении к обозревателю окно остается пустым, так как нужно импортировать в него мо- дель системы.
Для этого в верхнем меню Р11е необходимо выбрать команду ппрог1, тогда на экране появится меню выбора импорти- руемой модели системы (напрнмер, зуз). 68 Обозреватель позволяет получить на одном экране несколько графиков, в том числе н частотные характеристики системы. Необходимые характеристики выбираются из меню Тоо1з с помощью команды и!есеег Соп11япгапоп.
На экране появятся окна, отражающие информацию о конфигурации и количестве графиков. Необходимую конфигурацию выбирают с помощью радиокнопки. Моделирование систем с ломок!ью пакета а!та!йй Для работы со структурными схемами в системе МА'П.АВ используется пакет Зппп!ий.
Осуществим моделирование линейных систем. Рассмотрим структурную схему, представленную на рнс. П1, где гие. П1. Структурнел схема линейной системы Используем пакет Бппп1пй. Для этого введем команду в рабочую строку » зппп!ай. На экране появится меню выбора блоков (Япш1!и!с 1!Ьгагу Вгои зег). Чтобы создать новый файл, для ввода системы следует нажать на «иконку» в верхнем левом углу окна (белый лист). Далее набираем схему системы, при этом на вход нтэбходимо подать единичное ступенчатое воздействие, для чего из главного меню последовательно выбираем «%пш1пй — бопгсез — Сопя!ап!» «Сумматор — %пш!!и!с — Ма!Ь вЂ” Яшп» н переносим его в окно фай- 69 ла системы.
Чтобы поменять параметры блока, дважды нажимаем на левую клавишу мыши в области его изображен>м. В появившемся окне проставлясм «+ -», т. е. вводим отрицательную обратную связь. Блок„реализующий 1Р!, т. е. коэффициент усиления, находится в «Б!пш!!пк — Май> — Паш».
Введем коэффициент усиления, равный 10. Если коэффициент усиления необходимо менять в процессе исследования системы, то удобно поставить его отдельно в вцде ползунка, т. е. — «Б!пш1!пк — Магй — Б!Ыег Оа!и», при этом следует указать пределы изменения коэффициента усиления. Блок, реализующий интегрирующее звено (И'з), находится в «Яппи!шк — Сопбппоиз — 1п!екгагог». Блок, реализующий произвольные передаточные функции (65), располагается в «Япш!шй — Соптпшоиз — ТгапзГег Рпс».
Передаточные функции вводятся при помощи набора коэффициентов числителя и знаменателя (в верхнюю строку числителя, в нижнюю знаменателя), В нашем случае вводим: Хпшегагог: [Ц Т>елош!па!от: [0.25 0.4 Ц Теперь можно вывести на экран график переходного процесса, т. е. реакцию системы на единичное воздействие. Для этого на выход системы устанавливаем блок для вывода графика выходного сигнала, т.
е. «Бшш!ий — Бийз — Бсоре». Для моделирования системы выбираем «Бппп!айоп — Б!аг!». Для просмотра характеристик системы, набранной в Бипп!1пк, можно также воспользоваться обозревателем 1.11ие>«ег. В нашем примере надо обозначить вход и выход системы, а входное воздействие (сопя! = 1) следует убрать. Из верхнего меню окна набранной системы выберем «Тоо!з — Е!пеаг Апа1уз(з». На экране появятся два окна: окно для выбора моделей входа и выхода и окно самого обозревателя ).г1«!е>«.
Перенесем в окно набранной системы шрш ро!пг (на вход) и ситро! ро!п1 (на выход). Затем в окне Ыт[е>«выберем «Б!пш1п>!г — бе! ?.шеаг1яед МобеЬ>. Далее с помощью настройки конфигурации просматриваемых графиков выведем на экран логарифмические частотные характеристики. Рассмотрим пример моделирования нелинейной системы, которая исследуется с помощью фазового портрета (рис. П2). 70 т3'г+! 7; 8+1 Рис. П2, Структурная схема нелинейной системы Релейная характеристика находится в «Япш))пк — )х(оп(щеаг— Ке1ау».
Исходная характеристика является гистерезисной, поэтому для преобразования ее в идеальную релейную характеристику необходимо установить следующие параметры: Кингс)! оп ро)пг:О БъчГсЬ ой ро1пг:О Оигрпг»«Ьеп оп (с):1 Опгриг ъчЬеп ой (-с): -1 Для построения фазового портрета используется процедура «Япш11п1с — Б1п1га — Х г" ОгарЬ» (у = сйй(г). Блок «Х г" Огарй» имеет два входа: один с переменной х, а другой с ее производнойу. Структурная схема представлена на рис.
ПЗ. ФЫ!1ЙВФ~',~йище»:.4К'="-.~ФЫ~~ОГ»1ййьеай".~ля.";:: ".,4$й~йййГйГ») Рис. ПЗ. Струкгурнаа схема нелинейной системы в МАП.АВ 71 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Кузовков Н.Т. Системы стабилизации легетельных аппаратов: Учебное пособие для вузов. М.: Высш. 1пк., 1976. 304с. 2.
Курдюков А.П., Тимин В.Н. Синтез робастной системы управления на режиме посадки самолета в условиях сдвига ветра // Техническая кибернетика № 6, 1993. 3. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 3 т. Т1: Анализ и статистическая динамика САУ / Под рел. Н.Д. Егупова. Мл Изд-во МГТУ им.
НЭ. Баумане, 2000. 748с. 4. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 3 т. 32; Синтез регуляторов и теория озппмизацни / Под ред. Н.Д. Егупова Мл Нзд-во МГТУ нм. Н.Э. Баумана, 2000. 736с. 5. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 3 т. ТЗ: Методы современной теории автоматического управления / Под ред. Н.Д. Егупова. Мл Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.
748с. 6. Лазарев Ю.Ф. Май.АВ 5.х. Киев.: Издательская группа ВНУ. 2000. 384 с. 7. Попов ЕП. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. Мс Наука, 1989. 304с. 8. Машиностроение. Энциклопедия.Т.1. Автоматическое управление. Теория / Под ред. Е.П. Федосова Мл Машиностроение, 2000. 365с. 9.
Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев А.В. Теория автоматического управления техническими системами: Учебное пособие. МсИзд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1993. 492 с. 10. Деруссо П., Рай Р„Клоуз Ч. Пространство состояний в теории управления: Пер. с англ. М: Наука, 1970. 620с. 11. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений: Пер.
с англ. М. Мир, ! 976. 165с. 12, Прикладные нечеткие системы: Под ред.Т. Тарана, К. Асан, М. Сугено; Пер, с англ. Мл Мнр.1993. 368с. 13. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения Мм!аЬ. Специальный справочник. СПбл Питер.2001. 480с. 14. Теория автоматического управления. Ч. 1. Теория линейных САУ / Под рел.
Воронова А,А. Мл Высш, шк., 1986. 367с. 15. Теория автоматического управления. Ч. 2. Теория нелинейных и специальных САУ / Под ред. Воронова А.А. Мл Высш. шк., 1986. 367с. 16. Попов Е П. Теориа нелинейных систем автоматического регулирования и управления. Мл Наука, ! 988. 256с. 17. Воронов А.А., Титов ВК, Новогранов ВН. Основы теории автоматического регулировання и управления. Мл Высш. шк., ! 977. 519с. СОДЕРЖАНИЕ 3! 55 б4 72 Работа № 1. Оценка устойчивости СЛР и определение запасов устойчивости ...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
