- •Оглавление
- •1. Знакомство с программным продуктом matlab
- •1.1. Основные сведения о системе matlab
- •1.2. Пользовательский интерфейс matlab
- •1.2.1. Командное меню
- •1.2.2. Панель инструментов
- •Наиболее важной кнопкой (для целей данного учебного пособия) является кнопка открытия окна браузера библиотек Simulink (см. Рис.1.4, поз.8).
- •1.2.3. Панель запуска компонентов системы и браузер рабочего пространства
- •1.2.4. Окно истории сессии и браузер текущей директории
- •2. Пакет моделирования динамических систем simulink
- •2.1. Назначение и функции пакета Simulink
- •2.1.1. Командное меню браузера библиотек
- •2.1.2. Панель инструментов браузера библиотек Simulink
- •2.2. Блоки библиотеки Simulink
- •2.2.1. Continuous – раздел непрерывных блоков
- •Discrete – раздел дискретных блоков
- •Function & Tables – раздел блоков функций и таблиц
- •Math – раздел математических блоков
- •Nonlinear – раздел нелинейных блоков
- •Signal & Systems – раздел блоков сигналов и систем
- •Sinks – раздел блоков получателей сигналов
- •Sources – раздел блоков источников сигналов
- •Библиотека Simulink Extras
- •2.2.9.1. Additional Discrete – дополнительные дискретные блоки
- •2.2.9.2. Additional Linear – дополнительные линейные блоки
- •2.2.9.4. Блоки триггеров Flip Flops
- •2.2.9.5. Раздел преобразований Transformations
- •2.3. Создание модели устройства в программе Simulink
- •2.3.1. Создание нового окна модели
- •2.3.2. Панель инструментов
- •2.3.3. Командное меню
- •2.3.4. Размещение блоков в окне модели
- •2.3.5. Выделение блока или группы блоков в окне модели
- •2.3.6. Сохранение модели
- •2.3.7. Установка параметров блоков, входящих в модель
- •2.3.8. Установка параметров моделирования
- •2.3.9. Добавление надписей и текстовых комментариев
- •2.3.10. Соединение блоков между собой
- •2.3.11. Создание отвода линий
- •2.3.12. Удаление соединений
- •2.3.13. Изменение размеров блоков
- •2.3.14. Перемещение блоков и вставка блоков в соединение
- •2.3.15. Печать текущей модели
- •2.3.16. Вставка модели в текстовые редакторы
- •2.3.17. Создание простейшей модели
- •Виды переходных процессов и частотных характеристик типовых динамических звеньев
- •3.1. Переходные характеристики звеньев
- •3.2. Частотные характеристики звеньев
- •3.3. Получение переходных и частотных характеристик
- •3.4. Идеальное усилительное (безынерционное) звено
- •Для изменения коэффициента передачи k усилительного звена необходимо дважды щелкнуть на нем левой кнопкой мыши, появится окно параметров усилительного звена Gain (рис.3.12).
- •3.5. Апериодическое (инерционное) звено
- •3.6. Колебательное звено
- •3.7. Интегрирующее звено
- •3.8. Дифференцирующее звено
- •3.9. Звено с постоянным запаздыванием
- •4. Способы соединения звеньев в структурную схему
- •4.1. Последовательное соединение звеньев
- •4.2. Параллельное соединение звеньев
- •4.3. Звено, охваченное обратной связью
- •5. Решение задач анализа линейных систем автоматического управления
- •Понятие устойчивости и критерии устойчивости систем
- •Критерий устойчивости по корням характеристического уравнения
- •5.1.2. Частотный критерий устойчивости Найквиста
- •Показатели качества переходных процессов
- •Общая методика анализа линейных систем
- •Скорости турбогенератора
- •Скорости турбогенератора
- •Скорости турбогенератора
- •Главные обратные связи, как правило, являются отрицательными. Местные обратные связи могут иметь любой знак.
- •6.2. Получение передаточных функций регуляторов в пакете Simulink
- •6.3. Общая методика синтеза линейных систем автоматического управления
- •Приложение для синтеза корректирующих звеньев siso Design Tool
- •После запуска siso Design Tool следует сначала определить, как выглядит модель, для которой составляется корректирующее звено. Она представлена на панели структуры системы (рис.6.12).
- •6.4.1. Командное меню
- •Диалоговое окно для импорта моделей (рис.6.13) содержит три поля:
- •6.4.2. Панель инструментов
- •6.4.3. Работа с приложением siso Design Tool
- •6.4.4. Синтез по управляющему воздействию
- •Системы
- •6.4.5. Синтез по возмущающему воздействию
- •7. Анализ простейших структур при случайных возмущающих воздействиях
- •Понятие случайной величины и случайного процесса. Законы распределения случайных величин
- •7.2. Прохождение случайного сигнала через линейную систему
- •Сигнала на входе в сарч
- •Сигнала на выходе из сарч
- •8. Нелинейные блоки пакета Simulink
- •8.1. Блок ограничения Saturation
- •8.2. Блок с зоной нечувствительности Dead Zone
- •8.3. Релейный блок Relay
- •8.4. Блок с ограничением скорости Rate Limiter
- •8.5. Блок следящего квантования Quantizer
- •8.6. Блок фрикционных эффектов Coulombic and Viscous Friction
- •8.7. Блок люфта Backlash
- •8.8. Блоки-переключатели Switch
- •9. Пакет nonlinear control design (ncd) blockset
- •9.1. Основные правила работы с ncd
- •9.2. Оптимизация коэффициента передачи и-регулятора
- •9.3. Меню окна блока ncd Output
- •9.4. Особенности решаемых задач
- •10. Моделирование электротехнических систем
- •10.1. Состав библиотеки Pоwer System Blockset
- •10.1.1. Состав библиотеки Electrical Sources
- •10.1.2. Соединительные элементы Connectors
- •10.1.3. Библиотека компонентов Elements
- •10.1.4. Состав библиотеки Power Electronics
- •Блоки измерений Measurements
- •10.1.6. Библиотека электрических машин Machines
- •10.1.7. Расширенная библиотека Powerlib Extras
- •10.2. Пример расчета электрических цепей постоянного тока
- •10.3. Пример расчета однофазных электрических цепей синусоидального тока
- •10.4. Пример моделирования асинхронного электрического двигателя с короткозамкнутым ротором
- •Библиографический список
- •Учебное пособие
- •644099, Омск, ул. П.Некрасова, 10
- •6 44099, Омск, ул. П.Некрасова, 10
10.4. Пример моделирования асинхронного электрического двигателя с короткозамкнутым ротором
В составе библиотеки Power System Blockset имеются разделы, посвященные моделированию синхронных и асинхронных машин, а также машин постоянного тока.
Асинхронные машины получили широкое распространение в основном как двигатели для электрического привода. Это связано с их простотой и нетребовательностью. Пример моделирования асинхронного двигателя, питаемого от трехфазной сети переменного тока, показан на рис. 10.21. Окна установки параметров асинхронной машины и окно измерения ее параметров были приведены на рис.10.9 и 10.10.Последнее окно дает представление о системе параметров асинхронной машины, доступных для регистрации с помощью виртуальных измерительных приборов.
Рис. 10.21. Модель асинхронной машины с короткозамкнутым
р
отором
.
Рис.10.22. Результаты моделирования асинхронной
машины при линейно нарастающей нагрузке .
Приведенные на рис. 10.22 параметры имеет размерность: Speed – c-1, а Moment – кгм.
Библиографический список
1. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: Учебный курс.– СПб.: Питер, 2000.
2. Гультяев А. MATLAB 5.2. Имитационное моделирование в среде Windows.– СПб.: КОРОНА-принт, 1999.
3. Говорухин В., Цибулин В. Компьютер в математическом исследовании. Maple, MATLAB, Latex: Учебный курс.– СПб.: Питер, 2001.
4. Дьяконов В., Круглов В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем: Специальный справочник. – СПб.: Питер, 2002. – 448 с.: ил.
5. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения MATLAB: Специальный справочник. – СПб.: Питер, 2001. – 480 с.: ил.
6. Дьяконов В. Simulink: Специальный справочник. – СПб.: Питер, 2002. – 528 с.: ил.
7. Дьяконов В.П. MATHCAD 8/2000: Специальный справочник. –СПб.: Питер, 2000. – 590 с.
8. Дьяконов В. П. MATLAB 6: Учебный курс.– СПб.: Питер, 2001.
9. Дьяконов В. П. Компьютерная математика: Теория и практика.– М.: Нолидж, 2001.
10. Дьяконов В., Новиков Ю., Рычков В. Компьютер для студента: Самоучитель.– СПб.: Питер, 2000.
11. Дьяконов В. П., Абраменкова И.В. MATLAB 5.0/5.3. Система символьной математики.– М.: Нолидж, 1999.
12. Дьяконов В. П. Расширяемые системы для численных расчетов MATLAB// Монитор- Аспект:– 1993:– №2.
13. Дьяконов В. П. Справочник по применению системы PC MATLAB.– М.: Наука; Физматлит, 1993.
14. Данилов А.И. Компьютерный практикум по курсу “Теория управления”. Simulink-моделирование в среде MATLAB: Учебное пособие /Под ред. А.Э. Софиева. – М.: МГУИЭ, 2002.– 128 с.
15. Лазарев Ю. MATLAB 5.0. Библиотека студента.– Киев: Ирина, BHV, 2000.
16. Медведев В.С., Потемкин В.Г. Control System Toolbox. MATLAB 5 для студентов.– М.: Диалог-МИФИ, 1999.
17. Мартынов Н.Н., Иванов А.П. MATLAB 5.х: Вычисления, визуализация, программирование.– М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2000.
18. Потемкин В.Г. MATLAB 5 для студентов.– М.: Диалог-МИФИ, 1998.
19. Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов MATLAB 5.x.– М.: Диалог-МИФИ, 2000.
20. Рудаков П.И., Сафонов В.И. Обработка сигналов и изображений. MATLAB 5.х. / Под общ. ред. В.Г. Потемкина.– М.: Диалог-МИФИ, 2000.
Учебное издание
Щербаков Виталий Сергеевич,
Руппель Алексей Александрович,
Глушец Виталий Алексеевич
ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
В СРЕДЕ MATLAB И SIMULINK
