Барышев И.В., Мазуренко А.В. Моделирование систем радиоуправления в среде MATLAB (2002) (1151986), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Панель инструментов блока Scope:1 – изменение масштаба осей графика; 2 – изменение масштаба пооси абсцисс; 3 – изменение масштаба по оси ординат; 4 – автоматическая установка оптимального масштаба осей; 5 – запоминаниеустановленного масштаба осей; 6 – вызов диалогового окна настройки параметров блока; 7 – печать содержимого окна блокаДля изменения масштаба по выбранной оси координат необходимосначала нажать на одну из кнопок изменения масштаба, подвести курсор «мыши» к участку графика, который должен быть отображен в новом масштабе, и щелкнуть ЛКМ.Окно настройки параметров блока (окно Properties) открывается«щелчком» ЛКМ на управляющей кнопке (рис.2.12, поз.6).
Оно содержит две вкладки:• Axes (оси), позволяющая устанавливать параметры осей графика;• Setting (установки), предназначенная для ввода дополнительных параметров блока.Подробное описание полей этих вкладок приведено в [3].Установим значение поля Number of axes =2, после чего применимновые значения параметров, щелкнув ЛКМ на кнопке Ok. При этом наизображении блока в окне модели появится дополнительный входнойпорт, к которому мы подключим выход ШИМ (выход блока Sign).Откроем окно настроек параметров моделирования с помощью команды Parameters в разделе Simulation меню пользователя окна модели (см. рис.2.9).Установим следующие значения полей на вкладке Solver:Start time = 0;Stop time = 4;Max step size = 0.05.После ввода соответствующих значений применим их нажатиемкнопки Apply или Ok.Модель готова к исследованию.Сохраним файл созданной модели в текущей директории, для чеговоспользуемся командой Save раздела File меню пользователя окнамодели, либо управляющей кнопкой (см.
рис.2.6, поз. 3) панели инструментов окна модели.16Воспользовавшись управляющей кнопкой (см. рис.2.6, поз.10) панели инструментов окна модели, запустим процесс моделирования.После окончания процесса моделирования окно блока Scope будетиметь вид, представленный рис.2.13.Названия блокам SIMULINK присваивает автоматически, но прижелании их можно изменить, щелкнув ЛКМ на названии соответствующего блока и введя новое (допустим также ввод названий с использованием символов кириллицы).Рис.2.13. Вид окна блока Scope после окончания процессамоделированияЕсли созданную модель предполагается использовать в качествесоставной части более сложной модели, то удобнее объединить её вподсистему (Subsystem).
Для этого следует открыть раздел Signals &Systems, перетащить в окно модели блок Subsystem, открыть егодвойным щелчком ЛКМ и перетащить в появившееся окно все блоки,которые предполагается объединять в подсистему (в нашем случае –все, кроме блоков Sine Wave и Scope). В то же окно из разделаSignals & Systems нужно перетащить один блок In и два блока Out.Блок In подключается к свободному входу блока Sum, а блоки Out – квыходам блоков Mux и Sign, а окно подсистемы закрыть. В окне модели вместо выделенных блоков появится изображение одного блокас названием Subsystem и тремя портами – одним входным и двумявыходными, к которым следует подключить блоки Sine Wave и Scope.Процесс моделирования можно повторить – результат должен бытьтаким же.173.
ОПИСАНИЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХРАБОТ3.1. Состав программного обеспеченияЛабораторные работы выполняются на ЭВМ, на которой установлена система MATLAB версии не ниже 5.3, включая ИП Simulink.Для выполнения лабораторных работ необходимо также наличие,установленного дополнительно раздела библиотеки ИП Simulink – Лабораторные работы по курсу РТН и У, который содержит пять подразделов. Каждый из подразделов включает в себя блоки для создания модели системы, соответствующей одной из пяти лабораторныхработ.Порядок создания моделей описан выше (см.
разд. 1 и 2).При необходимости дополнительного исследования моделей могутиспользоваться блоки из других разделов библиотеки ИП Simulink.3.2. Лабораторная работа № 1ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ БОКОВОГО радиоУПРАВЛЕНИЯ1. Запустить систему MATLAB и ИП Simulink. Открыть окно новоймодели.2. В окне «Simulink Library Browser» открыть разделы библиотекиControl System Toolbox \ Лабораторные работы по курсу РТН и У \Лабораторная работа №1 \ . Ознакомиться с назначением блоков иих параметрами (табл. п.1).3.
В окне новой модели создать модель передающего тракта системы бокового управления. Сохранить файл модели в текущей директории. Установить параметры блоков модели. Рекомендуемые значения параметров системы бокового управления и соответствующие импараметры некоторых блоков модели приведены в табл.3.1 и 3.2.Таблица 3.1Рекомендуемые значения параметров системыЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТ-Название параметраРОВВерхняя граничная частота сигнала команды, ГцЧастота манипуляции, Гц18Fk max = 4 ГцFмн = 20 ГцОкончание табл.
3.1Название параметраЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВЧастота несущей, ГцЧастота F1, ГцЧастота F2, Гцfнес= 5000 ГцF1 = 500 ГцF2 = 700 ГцТаблица 3.2Рекомендуемые значения параметров блоков моделиНазвание блокаЭлектронныйкоммутаторГенератор НЧF1 (F2)СинхронизаторЗначения параметров блокаПороговое значение – 0,5Амплитуда – 0,7.Частота – 500 (700) ГцПериод – 0,05.Скважность – 50%ПередающееАмплитуда несущей – 0,7.устройствоЧастота несущей – 5000 ГцАмплитудныйПорядок выходного ФНЧ – 5.детектор 1Частота среза выходного ФНЧ – 7000 ГцАмплитудныйПорядок выходного ФНЧ – 5.детектор 2Частота среза выходного ФНЧ – 550 ГцАмплитудныйПорядок выходного ФНЧ – 5.детектор 3Частота среза выходного ФНЧ – 750 ГцФильтр, подавПорядок фильтра – 3.ляющий частоту Частота среза фильтра – 360 ГцманипуляцииФильтр, настро- Порядок фильтра – 8.енный на часто- Нижняя граничная частота фильтра – 15 Гцту манипуляции Верхняя граничная частота фильтра – 25 Гц.Формирователь "Точка включения" – 0,2.импульсов"Точка выключения" – 0,1.Выходное значение при пересечении входнымсигналом "точки включения" – 1.Выходное значение при пересечении входнымсигналом "точки выключения" – 0Фазовый детек- Порядок выходного ФНЧ – 5.торЧастота среза выходного ФНЧ – 10 Гц194.
Установить параметры моделированияType: Fixed-step, ode5 (Dormand Prince),Fixed step size: 0,00003 или 3е-5и запустить модель на выполнение. Просмотреть эпюры напряженияна выходах блоков передающего тракта с помощью блока Scope и зарисовать их.5. Создать модель приемного тракта системы бокового управления.Установить параметры блоков модели. Запустить модель на выполнение.
Просмотреть эпюры напряжения на выходах блоков приемноготракта и зарисовать их.6. Задать закон движения цели относительно равносигнальной зоны антенной системы передающего устройства в виде гармоническогоколебания частотой ≤ Fкmax и амплитудой ≤ 0,14 (подается на вход передающего тракта). Запустить модель на выполнение.
Сравнить сигнал на выходе приемного тракта с заданным законом движения цели.Просмотреть и зарисовать график ошибки наведения.7. Включить между приемным и передающим трактами системыблок «Сумматор», ко второму входу последнего подключить выходблока «Шум». Изучить влияние шумов на ошибку наведения.8. Сделать выводы по лабораторной работе.
При необходимостипровести дополнительные исследования модели.9. Подготовить отчет по лабораторной работе, который должен содержать:• блок-схему модели передающего тракта системы боковогоуправления;• эпюры напряжений на выходах блоков передающего тракта;• блок-схему модели приемного тракта системы бокового управления;• эпюры напряжений на выходах блоков приемного тракта;• графики ошибок наведения;• выводы.3.3. Лабораторная работа № 2ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОЛИНИИ УПРАВЛЕНИЯ С МЕТОДОММОДУЛЯЦИИ сигнала управления ШИМ-ЧМн-АМ1. Запустить систему MATLAB и ИП Simulink. Открыть окно новоймодели.2. В окне «Simulink Library Browser» открыть разделы библиотекиControl System Toolbox \ Лабораторные работы по курсу РТН и У \20Лабораторная работа №2 \ .
Ознакомиться с назначением блоков, иих параметрами (см. табл. п.1).3. В окне новой модели создать модель передающего тракта радиолинии управления. Сохранить файл модели в текущей директории.Установить параметры блоков модели. Рекомендуемые значения параметров тракта радиолинии управления и соответствующие им параметры некоторых блоков приведены в табл.3.4 и 3.5.Таблица 3.4Рекомендуемые значения параметров радиолинииНазвание параметраЗначения параметровВерхняя граничная частота сигнала команды, ГцЧастота манипуляции, ГцЧастота F1, ГцЧастота F2, ГцFk max = 4 ГцFмн = 20 ГцF1 = 8000 ГцF2 = 11000 ГцТаблица 3.5Рекомендуемые значения параметров блоков моделиНазвание блокаЭлектронныйкоммутаторАмплитудный детектор 1 (2)Фильтр, настроенный на частотуF1 (F2)Значения параметров блокаПороговое значение – 0Порядок выходного ФНЧ – 3.Частота среза выходного ФНЧ– 9100 (12100)ГцПорядок фильтра – 3.Нижняя граничная частота фильтра– 6900(9900) Гц.Верхняя граничная частота фильтра– 9100(12100) ГцФормирователь"Точка включения" – 0,4.импульсов"Точка выключения" – 0,3.Выходное значение при пересечении входнымсигналом "точки включения" – 1.Выходное значение при пересечении входнымсигналом "точки выключения" – 0Фильтр, модели- Порядок фильтра – 4.рующий детектор Нижняя граничная частота фильтра – 30 (30) ГцШИМ 1 (2)214.
Установить параметры моделированияType: Fixed-step, ode5 (Dormand Prince),Fixed step size: 0,00003 или 3е-5и запустить модель на выполнение. Просмотреть эпюры напряженияна выходах блоков передающего тракта с помощью блока Scope и зарисовать их.5. Создать модель приемного тракта радиолинии управления. Запустить модель на выполнение. Установить параметры блоков модели. Просмотреть эпюры напряжения на выходах блоков приемноготракта и зарисовать их.6.
Подать на вход передающего устройства гармонический сигнал счастотой ≤ Fкmax и амплитудой ≤ 0,95. Запустить модель на выполнение. Сравнить сигнал на выходе приемного тракта с сигналом на входе радиолинии. Просмотреть и зарисовать график ошибки передачисигнала команды.7. Включить между приемным и передающим трактами системыблок «Сумматор», ко второму входу последнего подключить выходблока «Шум».
Изучить влияние шумов на работу радиолинии.8. Сделать выводы по лабораторной работе. При необходимостипровести дополнительные исследования модели.9. Подготовить отчет по лабораторной работе, который должен содержать:• блок-схему модели передающего тракта радиолинии управленияс методом модуляции ШИМ-ЧМн-АМ;• эпюры напряжений на выходах блоков передающего тракта;• блок-схему модели приемного тракта радиолинии управления;• эпюры напряжений на выходах блоков приемного тракта;• графики ошибок передачи сигнала команды;• выводы.3.4. Лабораторная работа № 3ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОЛИНИИ УПРАВЛЕНИЯ С МЕТОДОММОДУЛЯЦИИ сигнала управления КИМ-АМ1.
Рассчитать параметры радиолинии управления с методом модуляции КИМ-АМ.2. Запустить систему MATLAB и ИП Simulink. Открыть окно новоймодели.3. В окне «Simulink Library Browser» открыть разделы библиотекиControl System Toolbox \ Лабораторные работы по курсу РТН и У \22Лабораторная работа №3 \ . Ознакомиться с назначением блоков, иих параметрами (см. табл. п.1).4. В окне новой модели создать модель передающего тракта радиолинии управления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
