5. 2 Өлшеу нәтижелерді өңдеудің бағдарламасы
Беріліс функцияның коэффициенттерін анықтау үшін реті жоғары теңдеулер жүйесін есептеу қажет болады. Зертханалық жұмыста бұл үшін Delphi тілінде өңделген Lab6 бағдарлмасы қолданылады[1]. Бағдарламаның негізгі терезесі 5.1 суретте келтірілген.
Бұл терезеде жұмыс келесі тәртіппен орындалады:
- ωi жиіліктердің және әр жиілік үшін анықталған амплитудалары мен фазалық ығысуларының мәндерін енгізіңіз;
- «Рассчитать P(jω) и Q(jω)» батырмасын басыңыз, кестеде нақты және жорамал сипаттамаларының мәндері бар тағы екі жол пайда болады;
- қайта қосу көмегімен нысанның ретін орнатыңыз;
- ашылатын тізімдерден жиіліктердің мәндерін таңдаңыз;
- «Рассчитать систему» батырмасын басыңыз;
- бағдарлама терезесінің төменгі оң жағында нысанның беріліс функциясының есептелген коэффициенттерінің мәндері орнатылады.
5.1 Сурет – Тәжірибе нәтижелерін өңдеу бағдарламасының негізгі терезесі
5.3 Зертханалық жұмысты орындауға тапсырма
5.3.1 Simulink пакетінің терезесіне Work/Objects5 папкасынан өзіңіздің «нысанды» жүктеңіз (вариант бойынша).
5.3.2 «Нысан» кірісіне белгілі амплитудасы бар синусоидалды сигналды беріңіз, шығыста Scope терезесін орнатыңыз.
5.3.3 1 кестесін толтырыңыз. Ол үшін кірістегі сигналдың жиіліктерін өзгертіп отырып сәйкес шығудағы сигналдарды жазып алыңыз. Әр жиілік үшін нысанның амплитудалық және фазалық сипаттамаларын анықтаңыз.
2 К е с т е
ωi |
ω1 |
ω2 |
… |
ω10 |
A(ωi) |
|
|
|
|
φ(ωi) |
|
|
|
|
5.3.4 Lab6 бағдарламасын жүктеңіз.
5.3.5 1 кестедегі мәліметтерді бағдарлама терезесіне орнатыңыз. P(jω) және Q(jω) есептеңіз.
5.3.6 Нысан ретін 2 деп таңдаңыз, жиілік мәндерін орнатыңыз, (1) жүйесін есептеңіз.
5.3.7 Коэффициенттердің алынған мәндерін дәлелдеу үшін басқа жиілік мәндеріне есептеулерді қайталаңыз (нысан реті – 2), екі есептеулердің орта мәндерін алыңыз.
5.3.8 Нысан ретін 3 деп таңдаңыз, жиілік мәндерін орнатыңыз, (2) жүйесін есептеңіз.
5.3.7 Коэффициенттердің алынған мәндерін дәлелдеу үшін басқа жиілік мәндеріне есептеулерді қайталаңыз (нысан реті – 3), екі есептеулердің орта мәндерін алыңыз.
5.3.10 Нысан ретін таңдаңыз, қалпына келтірілген беріліс функцияның өрнегін жазыңыз.
5.311 Simulink пакетінде алынған беріліс функциясы бар нысан үлгісін жинаңыз. Үлгі кірісіне «нысан» кірісіне берілген сигналдарды орнатып, бір терезеде нысан мен үлгі шығыстарын орнатып, салыстырыңыз.
5.4 Есеп беруге қойылатын талаптар
Жұмыс бойынша есеп беру келесілерден тұрады:
- тәжірибелерден нысанда алынған графиктар;
- нысанның амплитудалық және фазалық сипаттамалары;
- толтырылған 1 кестесі;
- жүйенің әр түрлі реттері үшін коэффициентерінің мәндері;
- үлгіде өткізілген имитациялық тәжірибелер нәтижелері.
5.5 Тапсырмалар нұсқалары
Нұсқалар Simulink пакетінің work\Objects5 папкасынан таңдалынады.
5.6 Бақылау сұрақтары
5.6.1 Идентификациялаудың тура әдістері неде тұрады?
5.6.2 Тура әдістерде гармоникалық сигналдардан басқа қандай сигналдарды қолдануға болады?
5.6.3 Тура әдістерімен қандай нысандарды идентификациялауға болады?
5.6.4 Шығудағы сигналдың фазалық ығысуы қалай анықталады?
5.6.5 Шығудағы сигналдың амплитудасын қалай анықтадыңыз?
5.6.6 Қай үлгінің дәлдігі жоғары, олардың айырмашылығы немен байланысты?
6 № 6 зертханалық жұмыс. Сызықты жүйелерді параметрлік идентификациялау
Жұмыс мақсаты: жүйелерді параметрлік идентификациялау әдістерін үйрену, идентификациялау процедурасына MatLab жүйенің бұйрық терезесінің және графикалық құралының мүмкіндіктерін қолдану.
6.1 Есеп қойылуы
Параметрлік жағдайда үлгі параметрлер жиынымен анықталады, оларды идентификациялау процесінде бағалау керек. Параметрлік идентификациялау есебін келесідей қоюға болады: тәжірибелік мәліметтер негізінде үлгі белгілі мағнада ең тиімді (немесе жетерлікті дәлдікпен) нысан операторын жуықтайтындай үлгі параметрлер векторының мәндерін табу қажет.
Үлгіні құру оның құрылымын таңдаудан басталады, құрылымы бақыланатын мәліметтердің байланысуын параметрлер жиыны арқылы анықтайды. Содан кейін кірістегі сигналдар құрастырылып, нысанға беріледі, осы әсерлерге жүйе реакциясы өлшенеді (шығудағы сигналдар). Кірудегі және шығудағы сигналдар және таңдалынған құрылым келісілген сапа критерийіне сәйкес параметрлер мәндерінің бағалауға қолданылады.
Идентификациялау сапасының критерийі аталған шектеулер мен келісімдердерді есепке ала тұра үлгінің нысанға адекваттылығын сипаттайды. Көбінесе ортаквадраттар критерийі қолданылады. Осы критерийге сәйкес кіруде бірдей әсер болған кезде үлгі мен нысанның шығуларындағы сигналдардың айырмашылығының орта квадратының минимумын қамтитын параметрлер бағалары ізделінеді. Параметрлерді бағалау бағаларды іздеу ережелерін орнататын идентификациялау алгоритмі негізінде жасалады. Соңында, құрастырылған үлгі бақылау мәліметтерін қандай дәлдікпен имитациялайтынын немесе болжайтынын тексеру үшін үлгі мен бақылау мәліметтерін бірдей әсерлерде салыстыру керек. Бұл процедура үлгі верификациясы деп аталады.