МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова»

им

Ю.Е. Горшков, С.А. Тогузов

Моделирование САР

с использованием ПК «МВТУ»

Лабораторный практикум

Чебоксары 2015

УДК 004.451

ББК 32.81я73

Рецензенты:

кафедра Управления в технических системах и програм-мирования Чебоксарского политехнического института (филиал) ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет машиностроения (МАМИ)» (зав. кафедрой канд. техн. наук, профессор О.Н. Зайцев),

д-р техн. наук, профессор А.А. Афанасьев

Горшков Ю.Е.

81я73 Моделирование САР с использованием ПК «МВТУ»: Лабораторный практикум / Ю.Е.Горшков, С.А.Тогузов. Чебоксары, Изд-во Чуваш. ун-та, 2015. 73 с.

Составлены в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования направления подготовки дипломированного специалиста 230100-Информатика и вычислительная техника специальности 230700-Прикладная информатика, утвер-жденным 27.03.2000 (регистрационный номер 224 тех/дс) и веденным с 1 сентября 2000.

Приведены варианты заданий для десяти лабораторных работ.

Для студентов I-II курса дневного обучения и III курса заочного обучения специальности 230700–Прикладная информатика.

Утверждено Учебно-методическим советом университета

Ответственный редактор: канд. техн.. наук, доцент

Е.В. Сидеряков

Предисловие

Совершенствование технологии и повышение произ-водительности труда во всех отраслях народного хозяй-

ства относятся к важнейшим задачам технического про-

гресса нашего общества. Решение этих задач возможно

лишь при широком внедрении систем автоматического

регулирования (САР) и управления (САУ) как отдельными объектами, так и производством, отраслью

и всем народным хозяйством в целом. Поэтому изучение основ САР и САУ является основопологаю-щим для выпускников ВУЗов с техническим уклоном.

Лабораторный практикум содержит работы по основным трем разделам ТАУ: линейные системы, дискретные системы и нелинейные САР и САУ.

Приведены варианты заданий для десяти лабораторных работ. Практикум предназначен для выполнения работ, содержащих расчет динамики и анализ функционирования автоматических систем регулирования и управления во временной и частотной областях с применением автоматизированных средств моделирования на ПК «МВТУ». Приведены краткое описание возможностей программного комплекса и правила применения основных блоков и команд для разработки проектов.

Каждая лабораторная работа содержит цель и постановку задачи, конкретные задания, порядок их выполнения, контрольные вопросы для подготовки к зачету.

Для студентов I-II курса дневного обучения и III курса заочного обучения специальности 230700–Прикладная информатика.

Лабораторная работа 1 Программный комплекс пк мвту

Цель работы: начальное знакомство с программным комплексом МВТУ 3.7.

Запуск ПК МВТУ осуществляется тремя способами:

1. Двойной щелчок по иконке МВТУ 3.7 на рабочем столе;

2. Пуск – Программы – МВТУ 3.7 – МВТУ 3.7;

3. Двойной щелчок по файлу МВTY 3.7 в папке D:\МВТY 3.7\bin.

Создание проекта

В ыберите в главном меню Файл -> Создать или щелкните по соответствующей иконке основной панели , , при этом откроется рабочего пространства окна нового проекта.

Построение модели

Поместите на рабочее пространство окна модели блок «Константа» с вкладки Источники (для помещения блока следует щелкнуть по его обозначению на вкладке палитры, перенести курсор на нужное место рабочего пространства окна модели и вновь щелкнуть левой кнопкой):

Затем – блок «Сравнивающее устройство» с вкладки Операции:

После чего поместите на рабочее пространство окна блок «Инерционное звено» с вкладки Динамические:

С вкладки Данные выберите блок «осциллографа» (Временной график):

Ровно расположите блоки и соедините их при помощи соединительных линий. Для соединения нужно щелкнуть на выходе одного блока (при этом курсор принимает вид прицела), затем при отпущенной кнопке мыши нужно переместить курсор к входу другого блока, где вновь щелкнуть левой кнопкой мыши. Соединительную линию можно удалить, щелкнув по ней правой клавишей и выбрав пункт меню. Удалить линию в связи, либо же щелкнув по ней левой кнопкой мыши и нажав клавишу Delete.

В итоге вы получите:

Для создания цепи не хватает таких блоков как Ключ и В память. С вкладки Ключи поместите на рабочее пространство блок «Ключ управляемый», а с вкладки Субструктуры два блока «В память».

Для соединения этих блоков с прежней цепью необходимо создать узлы. Удерживая клавишу Ctrl, щелкните левой кнопкой мыши по соединительной линии, после чего проведите линию до требуемого блока. В данном случае создайте 2 узла:

Следует учесть, что в «Ключе управления» расположение входа и выхода задано по умолчанию и может не соответствовать вашим соединительным линиям, для изменения расположение вызовете контекстное меню «Ключа управляемого», выберете вкладку Свойства:

Изначально «Ключ управляемый» даётся в замкнутом виде , для того, чтобы разомкнуть ключ дважды щелкните по нему левой кнопкой мыши .

Задание свойств блока

Для задания свойств блока щелкните правой клавишей по инерционному звену в окне модели, а затем в появившемся меню выберите Свойства. В появившемся окне ввести значение коэффициентов. Щелкнуть по кнопке Да.

Поясняющие надписи

В "МВТУ" можно создавать пояснения двух видов: заметку, текст которой виден вместе с блоками модели и комментарий, текст которого открывается в отдельном окне, при двукратном щелчке по квадратному блоку со знаком вопроса. Блоки заметки (без обозначения) и комментария (квадрат со знаком вопроса) выносятся на рабочее пространство окна модели с вкладки Субструктуры. Внизу показано окно просмотра и редактирования комментария.

Определение переходной функции

Двойным щелчком левой мыши вызовете окно графика. При запуске модели, нажатием на кнопку Пуск (Продолжит расчет Ctrl+F9) – бегущий человечек, на осциллографе появляется график реакции звена на воздействие – его переходная функция.