- •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
Nonlinear – раздел нелинейных блоков
Рис. 2.6. Раздел Nonlinear
Saturation – блок ограничения;
Dead Zone – блок с зоной нечувствительности;
Relay – релейный блок;
Rate Limiter – блок с ограничением скорости;
Coulomb and Viscous Friction – блок фрикционных эффектов;
Backlash – блок люфта;
Switch и Multiport Switch – переключатели одно- и многовходовые;
Quantizer – блок, обеспечивающий квантование входного сигнала по уровню. В системах управления такие блоки являются частью аналого-цифрового преобразователя;
Manual Switch – блок, который переключается вручную. В процессе моделирования при помощи этого ключа удобно менять параметры и структуру модели;
Coulumb & Viscous Friction – блок, реализующий характеристику трения в механических системах.
Signal & Systems – раздел блоков сигналов и систем
Sub System – блок-подсистема (полезен в случае громоздких систем, части которых можно с помощью данного блока заменить на один или несколько блоков-подсистем);
In, Out – блоки входа/выхода, предназначенные для создания блоков-подсистем;
Mux – микшер сигналов, собирающий несколько сигналов в одну шину;
Demux – блок, выполняющий действие, обратное действию предыдущего блока;
Enable, Trigger – блоки, предназначенные для логического управления работой модели;
Bus Selector – блок выделяет из присоединенной к его порту шины требуемые сигналы. В окне настройки блока имеется два списка – входной и выходной;
Selector – блок выбирает из входного вектора элементы, которые указаны в параметрах настройки;
Merge – блок, осуществляющий объединение входных сигналов;
Matrix Concatenation – блок, позволяющий векторный сигнал, представленный развернутой строкой или столбцом, преобразовать к «свернутому» векторному сигналу;
From, Goto Tag Visibility, Goto – блоки ( «Принять», «Признак видимости», «Передать» ) используются совместно и предназначены для обмена между различными данными модели с учетом их доступности;
Data Store Memory, Data Store Read, Data Store Write – «Память», «Чтение» и «Запись» данных, также используются совместно и обеспечивают хранение и передачу данных;
Ground, Terminator – блоки используются в качестве «заглушек» для неиспользованных входных и выходных портов соответственно;
Рис. 2.7. Раздел Signal & Systems
Reshape – блок, позволяющий изменить размерность входного сигнала;
Data Type Conversion – блок, обеспечивающий приведение типа данных входного сигнала к требуемому;
Function-Call Generator – блок, обеспечивающий запуск подключенных к нему подсистем с заданной периодичностью;
Configurable Subsystem – блок, реализующий функцию любой подсистемы, которая может быть библиотечной или созданной пользователем;
Model info – блок, позволяющий получить информацию о модели;
IC – блок, позволяющий установить начальное значение входного сигнала, значение которого задается в окне настройки;
Width – блок, вычисляющий размерность сигнала на входе;
Probe – блок, позволяющий получить на выходе необходимую информацию о входном сигнале. Блок имеет один вход, число выходов зависит от числа исследуемых параметров входного сигнала;
Signal Specification – блок, управляющий процессом моделирования в зависимости от параметров входного сигнала.
