ЛР3 / Моделирование_3

Никитиной С.

ИВТ-44

Лабораторная работа №3

Вариант №11

Вариант	Номер задачи
	1	2	3	4	5
11, 23, 35		R=2 L=1.5 C=0.5		=0.5 b=0.9

Задание 1

Исследовать модель аттрактора Лоренца. Изменять в ней параметры (время, шаг моделирования, метод интегрирования), изменять число каналов в осциллографе и подавать на них различные сигналы со схемы, накладывать графики, посмотреть, как меняются результаты моделирования.

Порядок работы.

1. открыть файл «lab3_lorenzs.mdl» в MatLab;

2. задать необходимые параметры: время, шаг, метод моделирования;

3. зафиксировать полученные результаты;

4. поменять значения параметров на новые;

5. зафиксировать новые результаты моделирования;

6. сделать выводы.

Модель аттрактора Лоренца была построена по лабнику.

Рисунок 1. Модель аттрактора Лоренца.

Рисунок 2. Подсистема.

1. Время (simulation time): 60 с. Шаг моделирования (sample time): 0.01. Метод интегрирования (initial condition): для интегратора (x) = 1, для интегратора (y) = 1, для интегратора (z) = 1.

Рисунок 3. Первый результат моделирования на осциллографе.

Рисунок 4. Первый результат моделирования на графопостроителе.

2. Время (simulation time): 60 с. Шаг моделирования (sample time): -1. Метод интегрирования (initial condition): для интегратора (x) = 1, для интегратора (y) = 0, для интегратора (z) = 2.

Рисунок 5. Второй результат моделирования на осциллографе.

Рисунок 6. Второй результат моделирования на графопостроителе.

3. Время (simulation time): 60 с. Шаг моделирования (sample time): -1. Метод интегрирования (initial condition): для интегратора (x) = 2, для интегратора (y) = 2, для интегратора (z) = 1.

Рисунок 7. Трети й результат моделирования на осциллографе.

Рисунок 8. Третий результат моделирования на графопостроителе.

Вывод: при выборе шага модельного времени (sample time) в пределах [-1;0] – initial condition для integrator(z) должен быть больше 1, т.к. данные подаются непрерывно, R выходит за возможные значения. При выборе шага (0;1) данные подаются как для дискретной системы. Итак, нужно подобрать значения так, чтобы процесс оставался устойчивым, R оставался в пределах значений, и система не раскачивалась.

Задание 2

Собрать модель RLC-цепочки, промоделировать согласно варианту, подобрать время моделирования.

Рисунок 9. Схема RLC-цепочки.

Построим модель RLC цепи с параметрами по варианту: R = 2, L = 1.5, C = 0.5.

Рисунок 10. Модель RLC-цепочки в Simulink.

*Блок Powergui необходим для моделирования любой модели Simulink, содержащей блоки SimPowerSystems™ (элементы электрических цепей). Он используется для хранения эквивалентной схемы Simulink, которая представляет уравнения пространства состояний модели.

Получим следующий вид переменного сигнала:

Рисунок 11. Вид переменного сигнала.

Подобранное время: stop time = 0.1, sample time = 0 (т.к. система непрерывна).

Задание 3

Вычислить функцию в зависимости от варианта.

Помощь: использовать блоки integrator, derivative, gain, product, sum, sin, constant и другие по необходимости.

Построим модель нашей функции:

Рисунок 12. Модель функции по варианту.

Рисунок 13. Осциллограмма модели функции по варианту.

Задание 4.

Построить спираль Карно: и . Использовать графопостроитель, блок Ramp. Нарастающий сигнал начинается с отрицательного уровня: промоделировать с –10 и с –20. Коэффициенты брать из таблицы вариантов: a = 0.5, b = 0.9

Рисунок 14. Модель цикла Карно с коэффициентами по варианту.

Выберем в блоке Ramp initial output = -10. Тогда для полной прорисовки stop time = 20.

Рисунок 15. Спираль Карно при начальном уровне -10.

Выберем в блоке Ramp initial output = -20. Тогда для полной прорисовки stop time = 40.

Рисунок 15. Спираль Карно при начальном уровне -20.