6.3.Построитьвиртуальныемодели.

Упражнение12.Синтезироватьструктурнуюсхемумоделисистемылинейныхалгебраическихуравнений:

_⎧2x₁₋x₂₋6.5−0

_⎪

⎪

^⎨−x1^+2x2−x3^−1=0.

_⎩−x₂₊2x₃₋0.5=0

Указание.Использовать блоки: Сonstant, Gain, Sum, Algebraic

Constraint,Mux,Display.

Упражнение13. Синтезировать структурную схему моделидифференциальногоуравнения3порядка:

d^3ydx³

+0.5

d^2ydx²

+0.9^dydx

+2y=0.

сначальнымиусловиями:

y(0)=2,y^′(0)=−1,y^′(0)=0.

Построитьфазовыйпортретсистемы.

Указание.Использоватьблоки:Integrator,Gain,Sum,Mux,Display,XYGraph.ВыбратьдиапазонизмененияпеременныхдляXYGraphсучетомамплитудрешенияиегопроизводной.

Упражнение14. Синтезировать структурную схему моделидифференциальногоуравнения2порядка:

d^2ydt²

сначальнымиусловиями:

+0.1^dydt

+0.5y=1

y(0)=1,y^′(0)=−1.

Построитьфазовыйпортретсистемы.Визуализироватьфункциюипервуюпроизводнуюрешения.

Указание.Использоватьблоки:Integrator,Gain,Constant,Sum,Mux,Display,XYGraph.ВыбратьдиапазонизмененияпеременныхдляXYGraphсучетомамплитудрешенияиегопроизводной.

Вследующемразделеприведеныструктурныесхемырассмотренныхвданномпособиииллюстративныхпримеровирезультатымоделирования,представленныенаэкранахвиртуальныхизмерительныхприборов.Присамостоятельномвыполненииупражненийсначаларекомендуетсясоставитьиотладитьструктурнуюсхемумодели,илишьпотомобратитьсякпомощи.

7.Иллюстрациикупражнениям

1

Constant

1s

Integrator

2

Gain1

sin

Trigonometric

Function

_Gain2

₂

_u²

Math

_Function

Scope

Рис.7.1.Схемакупражнению1.

Рис.7.2.Решениеупражнения1наосциллографе.

1

Constant

1s

Integrator

2

Gain1

sin

Trigonometric

Function

Gain2

-K-

sqrt

Math

Function

Scope

Рис.7.3.Схемакупражнению2.

Рис.7.4.Решениеупражнения2наосциллографе.

1

Constant

1s

Integrator

_u2

Math

Function2

-1

Gain1

_eu

Math

Function3

-K-

Gain2

Trigonometric

Function

cos

Product

Scope

Рис.7.5.Схемакупражнению3.

Рис.7.6.Решениеупражнения3наосциллографе.

1

Constant

1s

Integrator1

1s

Integrator2

Gain6

^-K-_Gain2

-K-

Gain4

-K-

Gain5

²_Gain1

-K-

^Math_e^u

Function2

Math

Function3

sqrt

Scope

Рис.7.7.Схемакупражнению4.

Рис.7.8.Решениеупражнения4наосциллографе.

1

_Constant

1s

_Integrator1

Gain6

-K-

^Math_u²

Function2

_Gain1

-K-

_Gain2 ⁵

_MinMax

min

_Scope

Рис.7.9.Схемакупражнению5.

Рис.7.10.Решениеупражнения5наосциллографе.

1

_Constant

1s

_Integrator1

-K-Gain1

Scope

-K-Gain2

Math

_Function2

Abs

|u|

_sqrt

Рис.7.11.Схемакупражнению6.

Рис.7.12.Решениеупражнения6наосциллографе.

sin 5

Ramp

-K-Gain1

Trigonometric

Function1

Gain2

XYGraph

cos

Trigonometric

Function2

2

Gain3

Scope

Рис.7.13.Схемакупражнению7.

Рис.7.14.Решениеупражнения7наосциллографе.

_{Рис.7.15.Фазовыйпортретсистемы(упражнение7).}

1

Constant

-K-

Gain2

Product1

XYGraph1

₁

^Integrator _s

-K-Gain1

sin

Trigonometric

Function1

cos

Trigonometric

Function2

Product2

Scope

Рис.7.16.Схемакупражнению8.

Рис.7.17.Решениеупражнения8наосциллографе.

Рис.7.18.Фазовыйпортретсистемы(упражнение8).

1

Constant

Integrator

1s

-1

Gain1

-2

Gain2

-3

Gain3

-4

Gain4

_eu

Math

Function1_eu

Math

Function2_eu

Math

Function3_eu

Math

Function4

Scope

Рис.7.19.Схемакупражнению9.

Рис.7.20.Решениеупражнения9наосциллографе.

1

Constant

₁

^Integrator_s

-K-Gain1

sin

Trigonometric

Function1

cos

Trigonometric

Function2

sin

-K-Gain2

cos

Trigonometric

Function3

Trigonometric

Function4

Scope

sin

-K-Gain3

cos

Trigonometric

Function5

Trigonometric

Function6

-K-Gain4

cos

sin

Trigonometric

Function7

Trigonometric

Function8

Рис.7.21.Схемакупражнению10.

Рис.7.22.Решениеупражнения10наосциллографе.

1

Constant

1s

Integrator

sin

Trigonometric

Function1

Scope

Рис.7.23.Схемакупражнению11.

Рис.7.24.Решениеупражнения11наосциллографе.

_Solve

_{f(z) z}

f(z)=0

AlgebraicConstraint1

0

Gain1

-1

Gain4

2

Gain7

_Solve

_{f(z) z}

f(z)=0

AlgebraicConstraint2

-1

Gain2

2

Gain5

-1

Gain8

_Solve

_{f(z) z}

f(z)=0

AlgebraicConstraint3

2

Gain3

-1

Gain6

0

Gain9

1

Constant

-K-

Gain10

-1

Gain11

-K-

Gain12

Display

5.5

4.5

2.5

Рис.7.25.Схемакупражнению12.

Рис.7.26.Решениеупражнения12навиртуальномосциллографе(зависимостьвысотыполетаотвремени

Рис.7.27.Решениеупражнения12(траекторияполетакамнянадвухкоординатномрегистратореXY-Graph).

_Scope1

_XYGraph

1s

_Integrator1

1s

_Integrator2

1s

_Integrator3

Gain1^0.5

Gain2

0.9

_Gain3 ²

Рис.7.28.Схемакупражнению13.

Рис.7.29.Решениеупражнения13наосциллографе.

_{Рис.7.30.Фазовыйпортретсистемы(упражнение13).}

_Scope1

1s

_Integrator1

1s

_Integrator2

XYGraph

Gain1

^0.1 Constant ₁

0.5

Gain2

Рис.7.31.Схемакупражнению14.

Рис.7.32.Решениеупражнения14наосциллографе.

Рис.7.33.Фазовыйпортретсистемы(упражнение14).