Сергеев А.С. отчет MATLAB
.docxМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»
Школа ИШЭ |
Направление подготовки: 13.03.02 электроэнергетика и электротехника |
Изучение пакета MATLAB/Simulink
ПРАКТИЧЕСКАЯ работа № 4
Вариант - 5 (ПР 1)
Вариант - 9 (ПР 2)
Вариант – 2 (ПР 3)
по дисциплине:
Программные средства профессиональной деятельности
Исполнитель:
|
|
||||
студент группы |
5А07 |
|
Сергеев А.С.
|
|
2021 |
|
|
|
|
|
|
Руководитель:
|
|
||||
Преподаватель, к.т.н. , доцент |
|
|
Воронина Н. А. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Томск – 2021
Ход работы:
Задание №1. Установка параметров расчета модели и настройка параметров осциллографа.
Собрать схему для настройки параметров осциллографа.
Задать параметры настройки модели для исследования процессов в объекте с помощью панели управления меню Simulation/Parameters.
Сравнить полученные данные и сделать выводы.
Задание №2. Создание и исследование S-модели.
Записать передаточные функции звена Transfer Fcn для различных значений коэффициентов при независимой переменной.
Получить графики переходных процессов в среде МATLAB с помощью осциллографа.
Сравнить полученные графики зависимости переходного процесса от времени. Сделать выводы по полученным графикам.
Задание №3. Создание и исследование SPS – модели.
Создать SPS – модель в среде MATLAB.
Получить осциллограммы напряжений на выходе источника питания и на выходе электрической схемы на холостом ходу (без нагрузки).
Получить осциллограммы напряжений на выходе источника питания и на выходе электрической схемы при работе на активную нагрузку с различными значениями сопротивлений: R1=Rн, R2=10Rн, R3=100Rн.
Сравнить полученные осциллограммы и сделать выводы.
Задание №1. Установка параметров расчета модели и настройка параметров осциллографа.
Рис. 1 Схема с источником импульсного сигнала Pulse Generator
В меню Block Parameters задаем исходные значения для амплитуды, периода, ширины пульсаций и задержки фазы:
Рис. 2 Исходные параметры настройки Pulse Generator
Рис. 3 Осциллограмма при исходных параметрах Pulse Generator
Изменяем амплитуду колебаний в 4 раза:
Рис. 4 Параметры Pulse Generator при увеличении амплитуды в 4 раза
Рис. 5 Осциллограмма при увеличении амплитуды колебаний в 4 раза
Увеличим период колебаний в 2 раза:
Рис. 6 Параметры Pulse Generator при увеличении периода в 2 раза
Рис. 7 Осциллограмма при увеличении частоты колебаний в 2 раза
Увеличим ширину пульсаций в 4 раза:
Рис. 8 Параметры Pulse Generator при увеличении ширины пульсаций в 4 раза
Рис. 9 Осциллограмма при увеличении ширины пульсаций в 4 раза
Рис. 10 Параметры Pulse Generator при увеличении задержки фазы в 3 раза
Рис. 11 Осциллограмма при увеличении задержки фазы в 3 раза
В ходе выполнения задания №1 я научился пользоваться осциллографом и источником импульсного сигнала Pulse Generator, изменял различные параметры Pulse Generator и определял особенности поведения графиков осциллограмм при изменении различных параметров.
Задание №2. Создание и исследование S-модели.
Создаем S-модель с параметрами, указанными в задании:
Рис. 12 Исходные параметры
Рис. 13 Схемы передаточных функций в MATLAB
Получим графики процессов на осциллографе:
Рис. 14 График передаточной функции №1
Рис. 15 График передаточной функции №2
Рис. 16 График передаточной функции №3
В ходе выполнения задания №2 я рассчитал передаточные функции звена Transfer Fcn для различных значений коэффициента T, и из графиков зависимости определил, что чем больше значение коэффициента Т, тем медленнее возрастает график и медленнее происходит переходный процесс.
Задание №3. Создание и исследование SPS – модели.
Необходимо создать SPS-модель в MATLAB с заданными параметрами:
Рис. 17 Схема электрического фильтра и параметры схемы
Для корректной работы программы необходимо добавить блок «Powergui» в область схемы:
Рис. 18 Схема в среде MATLAB
Получим осциллограммы на входе и выходе схемы при различных значениях нагрузки.
Так как источник тока не изменяется, осциллограммы на входе будут одинаковы для всех параметров нагрузки:
Рис. 19 Осциллограмма напряжения на входе схемы
Рис. 20 Осциллограмма на холостом ходу
Рис. 21 Осциллограмма при сопротивлении нагрузки 4 Ома
Рис. 22 Осциллограмма при сопротивлении нагрузки 40 Ом
Рис. 23 Осциллограмма при сопротивлении нагрузки 400 Ом
Рис. 24 Осциллограмма при сопротивлении нагрузки 4000 Ом
Рис. 25 Осциллограмма при сопротивлении нагрузки 40000 Ом
Рис. 26 Осциллограмма при сопротивлении нагрузки 400000 Ом
Вывод: в ходе выполнения задания №3 я провел замеры напряжений и получил осциллограммы на входе и выходе. На входе осциллограмма одинакова для всех измерений, на выходе при небольшом значении сопротивлений амплитуда увеличивается и перестает расти, достигая значения 100, при дальнейшем увеличении сопротивления нагрузки скорость движения осциллограммы падает относительно изначальных значений.