
- •Теория автоматического управления
- •Определение параметров типовых динамических звеньев по их частотным характеристикам
- •Апериодическое (инерционное) звено
- •Дифференцирующее звено первого порядка
- •Колебательное звено
- •Работа в системеmAtLab
- •Программирование в системеMatLab
- •СозданиеM-файлов
- •Вывод графиков
- •Моделирование в средеSimulink
- •Запуск среды
- •Создание моделей
- •Построение основных частотных и временных характеристик линейной системы управления
- •Создание исполняемого файла
- •Назначение компилятораMatLab
- •Конфигурирование компилятора
- •Среда разработкиDeployment Tool
- •Создание приложения
- •Использование командыmcc
- •Задание
- •Определение параметров типовых динамических звеньев по их частотным характеристикам
- •Порядок выполнения работы в системеMatLab
- •Апериодическое звено
- •Дифференцирующее звено
- •Колебательное звено
- •Моделирование с использованиемGui-приложения
- •Лабораторное задание
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
СозданиеM-файлов
M-файлыделятся на два типа.
Файл–программа (Script M-Files) – содержит последовательность команд, которые выполняются вызовом имени сохраненногоM-файлаиз командного окна;
СоздадимM-файл с именемmain.m, содержащий код, приведенный ниже.
Пример 1.Создание файл-программы.
W = tf([2 1],[1 1 1]); % Задание передаточной функции вида
% W = (2p+1) / (p2+p+1),
% где р – оператор Лапласа
step(W,15); % Построение графика переходной
% характеристики со временем
% наблюдения 15 сек.
grid; % Вывод сетки на графике
Созданный M-файл вызывается на выполнение из командной строки путем набора его имени и нажатия клавишиEnter:
>> main
В результате выполнения появится окно
вывода графика переходнойфункциизвена с передаточной функцией вида(Рис. 2 .14):
Рис. 2.14.График переходной функции.
Файл-функция (Function M-Files) – содержит описание функций, определяемых пользователем.
Синтаксис M-файла:
function «возв. значение» = <имя функции>( пар.1, пар.2,… )
Следует помнить, что имена функции и M-файла должны совпадать.
Пример 2.Создание файл-функции.
functionW=StepPlot(num,den)
% Функция для составления передаточной функции по коэффициентам
% числителя - num и знаменателя - den, причем коэффициенты заданы % в виде матрицы-строки, и для построения графика переходной % характеристики звена с полученной передаточной функцией
W = tf(num, den); %Задание передаточной функции
step(W); % Построение графика переходной
% характеристики
grid; % Вывод сетки на графике
end
В качестве возвращаемого значения так же можно передавать группу переменных, заключенных в квадратные скобки:
function [ возв.1, возв.2, … ] = <имя функции>( пар.1, пар.2, … )
При вызове функции возвращаемые значения указываются так же в квадратных скобках. В случае указания не всех возвращаемых параметров, функция выдаст только первые значения, столько, сколько параметров было указано при вызове функции.
Вывод графиков
Для построения графиков переходного процесса в MatLab используется функция (команда)step(sys); для построения графиков импульсной характеристики используется функцияimpulse(sys), для логарифмических амплитудно– и фазо–частотных характеристик –bode(sys); для амплилитудно–фазовой характеристики (диаграммы Найквиста) –nyquist(sys), гдеsys– заданная в MatLab линейная система.
Пример 3.Построение графиков основных характеристик линейной системы управления.
Создадим M-файл с именемPlotSys.m, содержащий код, приведенный ниже.
W = tf([2 1],[1 1 1]); % Задание передаточной функции
% линейной системы управления
figure % Создание фигуры для
% построения графика
impulse(W); % Построение графика
% импульсной характеристики
grid; % Вывод сетки на графике
figure % Создание новой фигуры для
% построения графика
bode(W); % Построение ЛАФЧХ
grid; % Вывод сетки на графике
figure % Создание новой фигуры для
% построения графика
nyquist(W); % Построение АФХ
grid; % Вывод сетки на графике
В результате выполнения файла появятся окна вывода графиков Рис. 2 .15 ‑ 2.6.
Рис. 2.15.График импульсной характеристики системы
Рис. 2.16.Графики ЛАЧХ и ЛФЧХ системы
Рис. 2.17.График АФХ системы