Mоделирование процессов и систем в Matlab (966709), страница 53
Текст из файла (страница 53)
~) ПРИМЕЧАНИЕ Следует различать шаг изменения модельного времени, устанавливаемый при проведении моделирования в окне 5ппц1айоп рагащегегз и определяющий интервалы времени, через которые производятся вычисления отдельных состояний моделируемой системы, и параметр 5апгр1е Иве (Дискрет времени), определяющий интервал времени, внутри которого выходная величина блока не изменяет своего значения.
Рмс. 7.34. Окно настройки параметров процесса моделирования Осуществляя теперь моделирование, получим процессы, которые представленны на рис. 7.35. Как видим, моделируемые процессы сохраняют неизменные значения внутри интервалов времени, устанавливаемых с помощью параметра 5аглр(е Вше. Изменеггие значений процесса происходит скачкообразно на границе соседних дискретов времени. Следует отметить, что блок Ванд-Пюйед УУЬКе Нойе существенно отличается от первых двух блоков-генераторов. Для них установка значения параметра 5апзр1е Вте, отличного от нуля, не является обязательной. В блоке Ванд-Ппи1ед ВЫсе Нейе этот параметр определяет наибольшую частоту в спектре выходного сигнала, она равна величине (в герцах)„обратной значению параметра 5аглр1е Игле, а потому последний не может быть равен нулю.
302 Урок 7 ° Основы визуального моделирования динамических систем Рис. 7.33. Результат работы генераторов случайных лроцессов На рис. 7.36 показан результат моделирования первых двух блоков при значении параметра 5алтр!е Вше, равном нулю. В атом случае изменение величины случайного процесса происходит на стыке шагов моделирования (0,01 с), величина которых устанавливается с помощью команды 5гвц!атгоп ь 5тлгцйттоп рагаглесегз ь 5оЬег (Моделирование з Параметры моделирования ь 5о1чег).
Рис. 7.3б. Результат генерирования случайных лроцессов лри значении параметра 5ал~р!е Оте, равном О Библиотека 5йлийпМ вЂ” ядро пакета 5йлийлМ заЗДЕЛ СОПИПиОа5 Раздел Солйпиооз (Непрерывные элементы) содержит блоки, которые разделяются на гледуюшие группы: О блоки общего назначения (интеграторы, дифференциаторы); О блоки задержки сигнала; О блоки линейных стационарных звеньев.
Они реализуют динамические звенья, описываемые линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами, то есть линейные стационарные звенья (рис. 7.37): О 1п1едта1от — представляет идеальное интегрирующее звено (интегратор); О Оепчайче — представляет идеальное дифференцируюшее звено; О 5Фз~е-5расе — позволяет задать линейное звено путем ввода четырех матриц его пространства состояний; О Тталзрет Гсп — позволяет задать линейное звено путем ввода его передаточной функции; О всего-Ро1е — используется для того, чтобы задать звено посредством указания векторов значений его полюсов и нулей, а также значения коэффициента передачи; О ТТалзрот1 йе1ау — обеспечивает задержку сигнала на заданное количество шагов модельного времени (не обязательно целое число); О ЧапаЫе Тталзрой Ое1ау — позволяет задавать управляемую извне величину задержки.
Рис. 7.37. Блоки раздела Соийпиоиз Пользуясь этими блоками, можно, собирая в окне блок-схемы различные звенья и соединяя их между собой, составлять модели сложных систем автоматического 304 Урок 7. ° Основы визуального моделирования динамических систем управления, а затем осуществлять моделирование во времени поведения этих систем, задавая разные входные воздействия. В этом случае Я-модель выполняет те же функции, что и программы пакета Сопгго1.
Однако этот процесс осуществляется в Япш11п)с значительно проще, нагляднее и надежнее, он дает возможность проводить моделирование при значительно более сложных внешних воздействиях на систему. Блок 1п1еягасог позволяет осуществлять интегрирование входного сигнала в непрерывном времени. Окно его настройки содержит следующие параметры: О Ех1егпа( тезей — подключение дополнительного управляющего сигнала; О 1п1йа1 сопгз1Ьоп вонгсе — определение источника (внутренний или внешний) установки начального значения выходного сигнала; О 1пзйа1 сопйбоп — начальное значение выходной величины, вводится в строке редактирования или как числовая константа либо в виде вычисляемого выражения; О Пглй ои1рис — ограничение величины выхода (этот флажок определяет, будут ли использоваться следующие три параметра)„ О Оррег за1игайоп йглй — верхнее предельное значение выходной величины, по умолчанию не ограничено (значение 1пФ); О Еоигег заШгайоп йшй — нижнее предельное значение выходной величины (по умолчанию параметр имеет значение йпЕ); О 5Поиг за~цгайоп рог1 — показать порт насыщения; О 5лозт асье рог1 -- показать порт состояния; О АЬзо1ц1е йо1егапсе -- допустимая предельная величина абсолютной погрешности.
Параметр Ехсегпа1 тезей может принимать такие значения: попе — дополнителыгый управляющий сигнал не используется; пз1пд — для управления используется нарастающий сигнал; Гай1пя — для управления используется убывающий сигнал; еготег — на работу блока влияет изменение управляюгцего сигнала в любом направлении. Параметр 1п1йа1 сопг1Моп зоигсе принимает одно из двух значений: 1п1егпа1 -- используется внутренняя установка начального значения выходной величины; ех1егпа1 — установка начальных условий будет осуществляться извне. Если выбранные пользователем значения этих двух параметров предполагают наличие дополнительных входных сигналов, то на графическом изображении блока появляются дополнительные входные порты (после щелчка на кнопке Арр1у в окне настройки блока).
Если флажок Пглй ои1рц1 установлен, то при переходе выходного значения интегратора через верхнюю нли нижнюю границу на дополнительном выходе блока (вагцгас1оп ротс) формируется единичный сигнал. Чтобы этот 5игнал можно было использовать для управления работой Б-модели, должен быть установлен флажок 5Ьоиг за1цгайоп рог~ При этом на правой стороне изображения блока-интегратора появляется обозначение нового выходного порта. Установка флажка Яюиг в~а1е рот1 также приводит к появлению дополнительного выхода блока (агам рога), возникающего на нижней стороне изображения.
Сигнал, который подается на этот порт, совпадает с главным выходным сигналом, но в отличие от 305 Библиотека Бпппйпк — ядро паке~а Бпппйпк него может быль использован только для прерывания алгебраического цикла или для согласования состояния подсистем модели. Использование блоков-звеньев 5гате-5расе, Тгапа(ег Гсп и Еего-Ро1е представляется достаточно прозрачным для тех, кто знаком с основами теории автоматического управления. Настройка блока Тгапарот1 0е1ау, обеспечивающего задержку сигнала на заданное число шагов модельного времени, происходит по трем параметрам: О Типе деЬу -- количество шагов моделыюго времени, на которое следует задержать сигнал (может вводиться в числовой форме или в форме вычисляемого выражения); О 1пйба11при1 — начальное значение входа, по умолчанию равняется 0; О 1п|еа1ЬиГГегаае — начальный объем буфера памяти (в байтах), который выделяется в рабочем пространстве МЛТТ.ЛВ для сохранения параметров задержанного сигнала (значение должно быть кратным 8, по умолчанию — 1024).
Блок Чапай(е Тгапярог1 Ое1ау, с помощью которого можно задавать управляемую извне величину задержки, имеет дополнительный вход. Подаваемый на него сигнал определяет продолжительность задержки. Раздел 015сте1е Ранее рассмотренные разделы библиотеки позволяют формировать непрерывную линейную динамическую систему. В раздел 0Ьстете (Дискретные элементы) входят блоки, с помощью которых в модели может быть описано поведение дискретных систем. Различают два основных типа таких систем: системы с дискретным временем и системы с дискретными состояниями. Блоки, которые входят в раздел 0Ьсге1е, обеспечивают моделирование систем с дискретным временем и преобразование непрерывной системы в дискретную (рис, 7.38).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
