Лабораторная работа №3 цифровая обработка сигналов при Исследовании систем с помощью пакета MatLab Signal Processing Toolbox
Введение
Подсистема SIMULINK служит для моделирования динамических процессов. Для пользователя это - конструктор, с помощью которого блоки, соответствующие отдельным элементам динамической системы, объединяются в единое целое и проводится исследование поведения элементов и/или системы в целом во времени.
Запуск подсистемы SIMULINK осуществляется после предварительного запуска системы MatLab одним из трех способов:
-
нажатием кнопки SIMULINK
на панели инструментов системы MatLab;
- в строке командного окна MatLab набрать SIMULINK и нажать ENTER;
- выполнить опцию OPEN в меню FILE и открыть файл модели (mdl-файл) – при запуске уже готовой и отлаженной модели.
Библиотека блоков SIMULINK – это набор визуальных объектов, при помощи которых можно, соединяя модули линиями функциональной связи, составлять блок-схему любого устройства.
Для повышения наглядности модели удобно использовать текстовые надписи.
Для выделения одного объекта:
Установить курсор на объекте Щелкнуть левой клавишей мыши Появятся маркеры по углам объекта.
Перемещение – обычным путем перетаскивания мышью. При этом соединение не разрывается, а просто сокращается или увеличивается по длине. В длинное соединение можно вставить новый блок. Такая вставка возможна лишь для блоков, имеющих один вход и один выход.
Перед выполнением моделирования необходимо предварительно задать параметры.
Задание параметров выполняется в панели управления меню Simulation / Simulation Parameters.
Установка параметров моделирования выполняется с помощью элементов управления, размещенных на вкладке Solver, и они разделены на 3 группы.
Запуск
моделирования выполняется с помощью
пункта меню Simulation/Start
или соответствующей кнопки на панели
инструментов.
Процесс
моделирования можно завершить досрочно,
выбрав пункт меню Simulation/Stop
или соответствующей кнопки на
панели инструментов. 
Моделирование также можно остановить (Simulation/Pause) и затем продолжить (Simulation/Continue).
Для завершения работы необходимо сохранить модель в файле, закрыть окно модели, окно обозревателя библиотеки блоков, а также командное окно системы MatLab.
Задание на работу
Дана динамическая система, структурная схема которой представленная на рисунке 1.
где x, y – вход и выход системы; Wi – передаточные функции звеньев; - ошибка регулирования; N – нелинейное звено.
Исходные параметры системы для различных вариантов заданы в таблице 1.
Создать модель следящей системы с использованием аппарата SIMULINK.
Провести исследование системы.
При этом:
оценить качество переходных процессов при задании на вход единичного скачка для заданных параметров системы (величина перерегулирования, время переходного процесса); в случае неудовлетворительного качества переходных процессов подобрать параметры корректирующего фильтра (коэффициент усиления, постоянные времени фильтра);
Для выбранного фильтра выполнить исследование системы при задании на вход контура слежения синусоидального сигнала; для различных частот из заданного диапазона оценить:
- запаздывание выходного сигнала относительно входного;
- степень усиления (ослабления) системой входного сигнала.