38

Министерство образования и науки Украины

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра автоматизации

Производственных процессов

КУРСОВА РАБОТА

по дисциплине

«Основы компьютерного моделирования технических систем»

Тема курсово работи:

«КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ»

Студент: Синянский М.А. Преподаватель: Лагерная С.И.

Факультет: АЕКС та УП Курс: II

Группа: А – 20(а)

Одесса 2013

Введение

Цель курсовой работы - научиться компьютерному моделированию динамических звеньев и систем с детерминированными входными воздействиями и стохастическими воздействиями с заданными свойствами.

Задача курсовой работы - получение студентами практических навыков в проведении компьютерных экспериментов по получению переходных, частотных характеристик динамических звеньев и систем, а также проведения моделирования стохастических процессов с заданными свойствами и нахождении реакции динамических систем на них.

Работа над курсовым проектом, безусловно, начинается с выбора варианта. Мой вариант № 17, согласно ему я выбираю исходные данные для выбора варианта задачи:

Вибор варианта	Расчёт параметров ПФ	Передаточные функции динамических звеньев с расщитаными параметрами
n=0	=0.5	=0.5 - статическое безинерционное звено
m=2	=a=0.6	=1 - статическое безинерционное звено
I=1	=0.8*0.6=0.48	=0 - статическое безинерционное звено
J=2	=1.2	= –дифференцирующее реальное звено 1 порядка
g=2	=0.5*0.6=0.3	= – звено чистого запаздывания
a=0.6	=2*0.6=1.2	= -статическое апериодическое инерционное звено 1 пор.
b=0.7	=a=0.6	= - статическое апериодическое инерционное звено 1 пор.
c=0.1	=2	= астатическое (интегрирующее) звено 1 порядка

Рис.1 Структурная схема динамичной системы

4.1 Компьютерное моделирование динамических звеньев (Раздел 1)

4.1.1. Проведение компьютерных экспериментов с получением переходных характеристик отдельных звеньев.

Задание. Получить при помощи моделирования переходные характеристики всех динамических звеньев, которые входят в схему сложной динамической системи, изображенной на рис.1

Собираем схему для проведения эксперимента с получением переходной характеристики звена чистого запаздывания с передаточной функцией = .

Используем блок из библиотеки Nonlinear – «Transport Delay». В настройках блока устанавливаем параметры звена – час запаздывания (Time Delay),который равен 0,48 с.

Согласно с рекомендациями устанавливаем в меню Simulation / Parameters шаг моделирования, который равен 1/10 от времени запаздывания - 0,048 с. Время моделирования 1 с.

Рисунок 2 Схема моделирования для получения переходной характеристики звена чистого запаздывания

Рисунок 3 Окно настройки параметров моделирования

Запускаем процедуру расчета модели. После окончания расчета открываем блок ―ScopeNew‖, в котором видим переходную характеристику звена.

Рисунок 2 Переходная характеристика звена чистого запаздывания с передаточной функцией = .

а) шаг моделирования 0,48с б) шаг моделирования 0,048с

Соберем схему для получения переходной характеристики звена с передаточной функцией = . Это дифференцирующее реальное звено 1 порядка. Используем блок библиотеки Linear – «Transfer Fcn». Устанавливаем шаг моделирования 0,12/3=0,04 , время моделирования 5*0,12=0.6 1 с.

Рисунок 5 Схема моделирования для получения переходной характеристики звена

Рисунок 6 Окно настройки параметров моделирования

Рисунок 7 Переходная характеристика звена

Рисунок 6 Окно настройки параметров моделирования

Соберем схему для получения переходной характеристики звена с передаточной функцией = - статическое апериодическое звено 1 порядка.

Используем блок библиотеки Linear – «Transfer Fcn». Устанавливаем шаг моделирования 0,3/3=0,1 , время моделирования 0,3*5=1,5 с.

Рисунок 8 Схема моделирования для получения переходной характеристики звена

Рисунок 10 Переходная характеристика звена Рисунок 9 Окно настройки параметров моделирования

Соберем схему для получения переходной характеристики звена с передаточной функцией = - статическое апериодическое звено 1 порядка.. Используем блок библиотеки Linear – «Transfer Fcn». Устанавливаем шаг моделирования 1.2/3=0,4 , время моделирования 1.2*5=6 с.

Рисунок 11 Схема моделирования для получения переходной характеристики звена

Рисунок 12 Окно настройки параметров моделирования

Рисунок 13 Переходная характеристика звена

Соберем схему для получения переходной характеристики звена с передаточной функцией = - астатическое (интегрирующее) звено 1 порядка. Используем блок библиотеки Linear – «Transfer Fcn». Устанавливаем шаг моделирования 1.8/3=0,6 , время моделирования 1.8*5=9 с.

Рисунок 14 Схема моделирования для получения переходной характеристики звена

Рисунок 3 Переходная характеристика звена Рисунок 15 Окно настройки параметров моделирования

Соберем схему для получения переходной характеристики звена с передаточной функцией =0.5 – статичное без инерционное звено. Используем блок библиотеки Linear – «Gain». Устанавливаем шаг моделирования 0.01 и время моделирования 5 с.

Рисунок 17 Схема моделирования для получения переходной характеристики звена

Рисунок 19 Переходная характеристика звена

Рисунок 4 Окно настройки параметров моделирования

Соберем схему для получения переходной характеристики звена с передаточной функцией =1 – статичное без инерционное звено. Используем блок библиотеки Linear – «Gain». Устанавливаем шаг моделирования 0.01 и время моделирования 5 с.

Рисунок 20 Схема моделирования для получения переходной характеристики звена

Рисунок 22 Переходная характеристика звена

Рисунок 21 Окно настройки параметров моделирования