
- •Знайомство з програмним середовищем simulink. Побудова простих віртуальних лабораторних стендів для дослідження систем автоматичного керування
- •Короткі теоретичні відомості операційне середовище matlab
- •Пакет моделювання динамічних систем simulink
- •Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи
- •Звіт і захист роботи
- •Контрольні питання
- •Дослідження перехідних функцій типових ланок лінійних систем
- •Короткі теоретичні відомості
- •1. Дослідження підсилювальної (безінерційної) ланки
- •2. Дослідження інтегрувальної ланки
- •3. Дослідження диференціювальної ланки
- •4. Дослідження аперіодичної ланки 1 порядку (інерційної)
- •5. Дослідження коливальної ланки
- •6. Дослідження диференціальної ланки з запізненням (реальної диференціальної)
- •Дослідження частотних характеристик типових ланок лінійних систем
- •Короткі теоретичні відомості
- •1. Дослідження підсилювальної (безінерційної) ланки
- •2. Дослідження інтегрувальної ланки
- •3. Дослідження диференціювальної ланки
- •4. Дослідження аперіодичної ланки 1 порядку (інерційної)
- •5. Дослідження коливальної ланки
- •6. Дослідження диференціювальної ланки з запізненням (реальної диференціювальної)
- •7. Дослідження інтегрувальної ланки з запізненням (реальної інтегрувальної)
4. Дослідження аперіодичної ланки 1 порядку (інерційної)
4.1. Виконайте наступні дії по створенню моделі дослідження:
MATLAB SIMULINK Simulink Library Browser untitled;
Simulink Library Browser Sources Step untitled;
Simulink Library Browser Continuous Transfer Fсn (Transfer Fсn1) (Transfer Fсn2) untitled;
Simulink Library Browser Sinks Scope untitled.
Simulink Library Browser Signal Routing Mux untitled.
Simulink Library Browser Ports & Subsystems Out1 (Out2) (Out3) (Out4) untitled.
Блок
передатної характеристики Transfer Fсn
створює передатну функцію
у вигляді відношення поліномів заданої
ступеня. Вид блоку після завдання його
параметрів представлений на рис 6,а.
Блок Transfer Fсn має два параметра вектори
коефіцієнтів поліномів чисельника
Numerator і знаменника Denominator. Вони задають
вид вирази W(s), яке з'являється всередині
блоку див. рис. 6,б. Коефіцієнти поліномів
це є час, який обирається із завдання
до виконання лабораторної роботи для
бригад.
4.2. З'єднайте блоки між собою як показано на рис. 7. Встановіть час моделювання 15. Параметри настройки блоків Transfer Fсn встановити за даними завдання.
а)
б)
Р
исунок
6 – Налаштування блоку Transfer Fсn
Рисунок 7 – Схема моделювання для дослідження перехідної
характеристики аперіодичної ланки
У блоці Mux у параметрі налаштування - Numer of inputs (кількість входів), встановити 4. Виконайте моделювання. Підведіть курсор мишки до блоку Scope, клацніть на ньому лівою клавішею мишки і подивитесь на моніторі результати моделювання. Підведіть курсор мишки до блоку Scope, клацніть на ньому ЛКМ і подивитесь на моніторі результати моделювання
4.3. На принтері комп’ютерної мережі надрукувати створену блок-схему для дослідження перехідної характеристики аперіодичної ланки.
4.4. В MATLAB відкрийте створений в п. 3.3.4. М-файл. Проведіть коректування раніше набраної програми. В М-файлі наберіть наступну програму:
% Аперіодична ланка
y1=yout(:,1);
y2=yout(:,2);
y3=yout(:,3);
y4=yout(:,4);
plot(tout,y2, 'k--',tout,y1,'k-', tout,y3,'k:',tout,y4,'k-.','LineWidth', 2)
grid
axis([0 15 0 1.5])
set(gca,'FontName', 'Arial', 'FontSize', 10)
title('Аперіодична ланки 1 порядку (інерційна)')
xlabel('Час, С')
ylabel('Напруга, В')
legend('Вхідне діяння','Вихідна величина, постійна часу 1', 'Вихідна величина, постійна часу 2', 'Вихідна величина, постійна часу 3')
Опис оператора повинен бути розміщений в одному рядку. Збережіть набрану програму
4.5. Скопіюйте набрану програму у вікно command window. Натисніть Enter.
4.6. На принтері комп’ютерної мережі надрукувати графік перехідної характеристики аперіодичної ланки 1 порядку.
5. Дослідження коливальної ланки
5.1. Виконайте наступні дії по створенню моделі дослідження:
MATLAB SIMULINK Simulink Library Browser untitled;
Simulink Library Browser Sources Step untitled;
Simulink Library Browser Continuous Transfer Fсn (Transfer Fсn1) (Transfer Fсn2) untitled;
Simulink Library Browser Sinks Scope untitled.
Simulink Library Browser Signal Routing Mux untitled.
Simulink Library Browser Ports & Subsystems Out1 (Out2) (Out3) (Out4) untitled.
Блок передатної характеристики Transfer Fсn створює передатну функцію у вигляді відношення поліномів заданої ступеня. Вид блоку після завдання його параметрів представлений на рис 8,а. Блок Transfer Fсn має два параметра вектори коефіцієнтів поліномів чисельника Numerator і знаменника Denominator. Вони задають вид вирази W(s), яке з'являється всередині блоку див. рис. 8,б. Коефіцієнти поліномів це є час, який обирається із завдання до виконання лабораторної роботи для бригад.
5.2. З'єднайте блоки між собою як показано на рис. 9. Встановіть час моделювання 25. Параметри настройки блоків Transfer Fсn встановити за даними завдання. У блоці Mux у параметрі налаштування - Numer of inputs (кількість входів), встановити 4. Виконайте моделювання. Підведіть курсор мишки до блоку Scope, клацніть на ньому ЛКМ і подивитесь на моніторі результати моделювання.
5.3. На принтері комп’ютерної мережі надрукувати створену блок-схему для дослідження перехідної характеристики аперіодичної ланки.
5.4. В MATLAB відкрийте створений в п. 3.3.4. М-файл. Проведіть коректування раніше набраної програми. В М-файлі наберіть наступну програму:
а)
б)
Р исунок 8 – Налаштування блоку Transfer Fсn
Рисунок 9 – Схема моделювання для дослідження перехідної
характеристики коливальної ланки
% Коливальна ланка
y1=yout(:,1);
y2=yout(:,2);
y3=yout(:,3);
y4=yout(:,4);
plot(tout,y2, 'k--',tout,y1,'k-', tout,y3,'k:',tout,y4,'k-.','LineWidth', 2)
grid
axis([0 25 0 1.5])
set(gca,'FontName', 'Arial', 'FontSize', 10)
title('Коливальні ланки')
xlabel('Час, С')
ylabel('Напруга, В')
legend('Вхідне діяння','Вихідна величина, постійна часу 1', 'Вихідна величина, постійна часу 2', 'Вихідна величина, постійна часу 3')
Опис оператора повинен бути розміщений в одному рядку. Збережіть набрану програму.
5.5. Скопіюйте набрану програму у вікно command window. Натисніть Enter.
5.6. На принтері комп’ютерної мережі надрукувати графік перехідної характеристики коливальної ланки.