- •Управление как процесс достижения цели
- •Роль автоматизации в жизни человека
- •Общие принципы построения сау
- •Декомпозиция общей цели управления. Частные задачи управления
- •Классификация сау по решаемым задачам
- •Определение моделирования и модели
- •Цели моделирования и познания
- •Виды моделей
- •Способы получения математических моделей объекта
- •Цель и противоречивость задачи математического описания
- •Характерные объекты управления
- •Лекция №4 simulink, как удобное средство цифрового моделирования динамических объектов и систем Общая характеристика Simulink
- •Основы работы с пакетом Simulink
- •Запуск пакета Simulink
- •Особенности интерфейса Simulink
- •Библиотека базовых компонентов. Ее структура и состав
- •Технология сборки модели в Simulink и запуск модели
- •Simulation time (Интервал моделирования или время расчета)
- •Solver options (Параметры расчета)
- •Output options (Параметры вывода)
- •Настройка масштаба осциллограмм.
- •Выделение, удаление и восстановление объектов
- •Меню форматирования модели Format
- •Лекция №5 блоки источников сигналов как базовые модели динамических процессов (входных воздействий) Общий обзор источников
- •Источник постоянного воздействия Constant
- •2. Источник синусоидального воздействия Sine Wave
- •3. Источник нарастающего воздействия Ramp
- •4. Источник ступенчатого воздействия (одиночного перепада) Step
- •5. Источник временного сигнала Clock
- •6. Цифровой источник времени Digital Clock
- •7. Источник прямоугольных импульсов Pulse Generator
- •8. Генератор сигналов Signal Generator
- •9. Блок периодического сигнала Repeating Sequence
- •15. Блок считывания данных из рабочего пространства From Workspace
- •Лекция №6 блоки отображения и регистрации процессов базовые и специальные sinks - приемники сигналов
- •Осциллограф Scope
- •2. Графопостроитель ху Graph
- •3. Цифровой дисплей Display
- •4. Блок остановки моделирования Stop Simulation
- •5. Блок сохранения данных в файле То File
- •6. Блок сохранения данных в рабочей области То Workspace
- •Передаточная функция
- •Преобразование Лапласа
- •Блок передаточной характеристики Transfer Fcn
- •Лекция №8 типовые динамические звенья систем автоматического управления Понятие о типовых динамических звеньях систем автоматического управления. Понятие переходной характеристики
- •Организация в Simulink компьютерных экспериментов по снятию переходных характеристик типовых звеньев
- •Классификация типовых динамических звеньев
- •Типовые динамические звенья и их переходные характеристики
- •Рекомендации по выбору шага и времени моделирования для проведения компьютерного эксперимента по снятию переходных характеристик динамических звеньев
- •Пример проведения компьютерного эксперимента по получению переходной характеристики статического инерционного звена первого порядка в Simulink
- •Лекция №9 соединение звеньев и получение их переходных характеристик. Понятие эквивалентных преобразований Типовые соединения звеньев
- •Последовательное соединение звеньев
- •П араллельное соединение звеньев
- •3 . Соединения с обратной связью
- •Получение передаточной функции системы с нетиповыми соединениями звеньев
- •Правило переноса суммирующего элемента
- •Правило переноса точек разветвления
- •Лекция №10 частотных характеристик динамических звеньев и систем Частотная передаточная функция и частотные характеристики
- •Проведение компьютерных экспериментов по получению частотных характеристик динамических звеньев и систем
- •Частотные передаточные функции и частотные характеристики типовых звеньев
15. Блок считывания данных из рабочего пространства From Workspace
Получение данных из рабочего пространства MATLAB.
Data – Имя переменной (матрицы или структуры) содержащей данные.
Sample time - Шаг изменения выходного сигнала блока.
Interpolate data — Интерполяция данных для значений модельного времени не совпадающих со значениями в переменной Data.
Form output after final data value by – Вид выходного сигнала по окончании значений времени в переменной Data: - Extrapolate – Линейная экстраполяция сигналов. - SettingToZero – Нулевые значения сигналов. - HoldingFinalValue – Выходные значения сигналов равны последним значениям. - CyclicRepetition – Циклическое повторение значений сигналов. Данный вариант может использоваться, только если переменная Data имеет формат Structure without time.
Лекция №6 блоки отображения и регистрации процессов базовые и специальные sinks - приемники сигналов
Осциллограф Scope
Назначение: Строит графики исследуемых сигналов в функции времени. Позволяет наблюдать за изменениями сигналов в процессе моделирования. Изображение блока и окно для просмотра графиков показаны на рис. 6.1.
Рис. 6.1 – Осциллограф Scope
Для того, чтобы открыть окно просмотра сигналов необходимо выполнить двойной щелчок левой клавишей “мыши” на изображении блока. Это можно сделать на любом этапе расчета (как до начала расчета, так и после него, а также во время расчета). В том случае, если на вход блока поступает векторный сигнал, то кривая для каждого элемента вектора строится отдельным цветом.
Настройка окна осциллографа выполняется с помощью панелей инструментов (рис.6.2).
1
2
3
4
5
6
7
Рис. 6.2 – Панель инструментов блока Scope
Панель инструментов содержит 7 кнопок:
1- Zoom – увеличение масштаба по обеим осям.
2 - Zoom X-axis – увеличение масштаба по горизонтальной оси.
3 - Zoom Y-axis – увеличение масштаба по вертикальной оси.
4 – Find signals – автоматическая установка масштабов по обеим осям.
- Properties – доступ к окну настройки параметров.
7 - Print – печать содержимого окна осциллографа.
Изменение масштабов отображаемых графиков можно выполнять несколькими способами:
1. Нажать
соответствующую кнопку (
,
или
)
и щелкнуть один раз левой клавишей
“мыши” в нужном месте графика. Произойдет
2,5 кратное увеличение масштаба.
2. Нажать соответствующую кнопку ( , или ) и, нажав левую клавишу “мыши”, с помощью динамической рамки или отрезка указать область графика для увеличенного изображения.
3. Нажать на кнопку Properties. Откроется окно свойств графика, в котором с помощью параметров Y-min и Y-max можно указать предельные значения вертикальной оси.
Рис. 6.3 – Окно свойств графика вкладка Axes и Settings
Параметры:
Параметры блока устанавливаются в окне Properties при нажатии на кнопку Properties панели инструментов. Окно параметров имеет две вкладки:
Axes – общие параметры и настройка масштаба.
Settings – параметры сохранения сигналов в рабочей области MATLAB.
На вкладке Axes можно
- указать предельные значения вертикальной оси, как уже отмечалось выше.
- имеется возможность установить параметр Time range – величина временного интервала для которого отображаются графики. Если время расчета модели превышает заданное параметром Time range, то вывод графика производится порциями, при этом интервал отображения каждой порции графика равен заданному значению Time range. По умолчанию в Time range установлено значение auto.
- установить флажок Hide tick labels , который означает скрытие осей и меток осей.
На вкладке Settings несколько областей.
В области General задаются параметры вывода графиков в окне. В раскрывающемся списке задается режим вывода расчетных точек на экран. При выборе Decimation кратность вывода устанавливается числом, задающим шаг выводимых расчетных точек. На рис. 6.4 и 6.5 показаны графики синусоидальных сигналов рассчитанных с фиксированным шагом 0.1 с. На рис. 6.4 в окне блока Scope выводится каждая расчетная точка (параметр Decimation равен 1). На рис. 6.5 показан вывод каждого второго значения (параметр Decimation равен 2). Маркерами на графиках отмечены расчетные точки.
|
|
Рис. 6.4 – Отображение синусоидального сигнала (Decimation = 1) |
Рис. 6.5 – Отображение синусоидального сигнала (Decimation = 2) |
В том случае, если режим вывода расчетных точек задается как Sample time, то его числовое значение определяет интервал квантования при отображении сигнала. На рис. 6.6 показан график синусоидального сигнала, для случая, когда значение параметра Sample time равно 0.1.
Рис. 6.6 – Отображение синусоидального сигнала (Sample time = 0.1)
В области Data history задаются следующие параметры:
1. Limit rows to last – максимальное количество отображаемых расчетных точек графика. При превышении этого числа начальная часть графика обрезается. В том случае, если флажок параметра Limit data points to last не установлен, то Simulink автоматически увеличит значение этого параметра для отображения всех расчетных точек.
2. Save data to workspace – сохранение значений сигналов в рабочей области MATLAB.
3. Floating Scope – установка флажка переводит в режим осциллографа Floating Scope
