- •Лабораторная работа №1 Исследование линейных стационарных систем
- •Введение
- •Задание на работу
- •Решение
- •Лабораторная работа №2 цифровая обработка сигналов при Исследовании систем с помощью пакета MatLab Signal Processing Toolbox
- •Введение
- •Задание на работу
- •Решение
- •Лабораторная работа №3 цифровая обработка сигналов при Исследовании систем с помощью пакета MatLab Signal Processing Toolbox
- •Введение
- •Задание на работу
- •Исходные параметры системы:
- •Решение
- •Лабораторная работа №4 цифровая обработка сигналов при Исследовании систем с помощью пакета MatLab Signal Processing Toolbox
- •Введение
- •Задание на работу
- •Решение
- •Выводы:
- •Лабораторная работа №5 цифровая обработка сигналов при Исследовании систем с помощью пакета MatLab Signal Processing Toolbox
- •Введение
- •Задание на работу
- •Решение
РКОЛОМЕНСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ОТКРЫТОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМ. В.С. ЧЕРНОМЫРДИНА
Кафедра автоматики и электроники
Отчет по лабораторным работам по дисциплине: МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ
Выполнила: студентка группы И-41 Семина Т.В. Принял: преподаватель Новиков В.Г.
Коломна 2012 |
СОДЕРЖАНИЕ:
Лабораторная работа №1
Исследование линейных стационарных систем …………………………………….……………...3
Лабораторная работа №2
Цифровая обработка сигналов при исследовании систем ………………………………..…….....14
Лабораторная работа №3
Моделирование динамических процессов ……………………………………………...………..23
Лабораторная работа №4
Моделирование процессов в линейных нестационарных и нелинейных
динамических системах …………………………………………………………………………..28
Лабораторная работа №5
Имитационное моделирование процессов в динамических системах ……………………..……..39
Лабораторная работа №1 Исследование линейных стационарных систем
Введение
Для решения задач САУ в среде MATLAB используется набор специальных функций, или тулбокс (ToolBox) «Система управления» (Control System Toolbox).
Tулбокс (ToolBox) «Система управления» представляет собой библиотеку алгоритмов, содержащихся в функциональных М-файлах и реализующих наиболее общие методы
- расчета;
- анализа;
- построения (моделирования) систем.
Пакет прикладных программ (ППП) Control System Toolbox сосредоточен в подкаталоге CONTROL каталога TOOLBOX системы MatLab:
MatLab\ TOOLBOX\ CONTROL.
Основными вычислительными объектами этого ППП являются:
Родительский объект (класс) LTI (Linear Time-Invariant System – линейные, инвариантные во времени системы) или линейные стационарные системы (ЛЛС);
Дочерние объекты (классы), т.е. подклассы класса LTI, соответствующие трем разным представлениям ЛСС:
- TF – объект (Transfer Function) – передаточная функция);
- ZPK – объект (Zero-Pole-Gain – нули, полюсы, коэффициент передачи);
- SS – объект (State Spaсe пространство состояний).
Объекты различных классов характеризуются:
- класса TF - векторами коэффициентов числителя и знаменателя рациональной передаточной функции;
- класса ZPK – векторами, содержащими значения нулей , полюсов передаточной функции и коэффициента передачи системы;
- класса SS – четверкой матриц, описывающих динамическую систему в пространстве состояния.
Специфические атрибуты передаточных функций (TF – объектов):
num – Числитель
Для одномерной системы (система с одним входом U и выходом Y) - вектор-строка;
Для многомерной системы (с несколькими входами и выходами) – массив ячеек из векторов-строк размером nY на nU.
den – Знаменатель
Для одномерной системы (система с одним входом U и выходом Y) - вектор-строка;
Для многомерной системы (с несколькими входами и выходами) – массив ячеек из векторов-строк размером nY на nU.
Variable – Имя (тип) переменной.
Специфические атрибуты ZPK – объектов:
z – Нули
Для одномерной системы - вектор-строка;
Для многомерной системы – массив ячеек из векторов-строк размером nY на nU.
p – Полюсы
Для одномерной системы - вектор-строка;
Для многомерной системы – массив ячеек из векторов-строк размером nY на nU.
k – Коэффициент передачи
Для одномерной системы - число;
Для многомерной системы – матрица размером nY на nU.
Специфические атрибуты SS – объектов (моделей пространства состояний):
a, b, c, d – A, B, C, D – матрицы, в соответствии с уравнениями в переменных состояния:
x = Ax + Bu,
y = Cx + Du.
e - E – матрица для систем Descriptor’а (описателя). По умолчанию E= eye (size(A)).
StateName – имя переменной состояния (не обязательное). Массив ячеек nX на 1из строк.
Атрибуты, общие для всех LTI-моделей:
Ts – Дискрет по времени (в секундах).
Ts = -1 для дискретных систем;
Ts = 0 для непрерывных систем.
Td – Задержка входов (в секундах).
InputName – Имена входов.
Строка - для систем с одним входом.
Массив ячеек nX на 1из строк – для системы с несколькими входами.
OutpuName – Имена выходов.
Строка - для систем с одним входом.
Массив ячеек nX на 1из строк – для системы с несколькими входами.
Notes – Заметки.
Userdata – Дополнительная информация или данные.