- •Исследование систем автоматического управления
- •Оглавление
- •Глава 1. Изучение пакетов matlab и scilab
- •1.1. Краткие сведения о работе в среде MatLab
- •1.2. Работа в среде SciLab
- •Практическая работа
- •Задания на практическую работу
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Исследование временных характеристик типовых динамических звеньев
- •2.1. Передаточная функция сау
- •2.2. Типовые динамические звенья
- •2.3. Временные характеристики динамических звеньев
- •2.4. Использование MatLab для моделирования систем
- •На основе передаточных функций
- •Использование команд языка сценариев
- •Использование Simulink
- •2.5. Использование SciLab для моделирования систем
- •На основе передаточных функций
- •Использование script-языка
- •Рекомендации по моделированию дифференцирующего звена с замедлением и изодромного звена
- •Использование средств визуального моделирования
- •Практическая работа
- •Содержание отчета о работе
- •Варианты заданий
- •Контрольные вопросы
- •Глава3. Частотные характеристики типовых динамических звеньев
- •3.1. Виды частотных характеристик линейных систем
- •3.2. Построение частотных характеристик на основе
- •Передаточных функций
- •3.2. Построение частотных характеристик в среде MatLab
- •3.3. Построение частотных характеристик в среде SciLab
- •Практическая работа
- •Задание к практической работе
- •Содержание отчета о работе
- •Контрольные вопросы
- •Глава4. Структурные преобразования сау
- •4.1. Виды соединений сау
- •Последовательное соединение звеньев
- •Параллельное соединение звеньев
- •Встречно-параллельное соединение (с обратной связью)
- •4.2. Описание соединений звеньев в MatLab
- •4.3. Описание соединений звеньев в среде SciLab
- •Практическая работа
- •Задание к практической работе
- •Содержание отчёта
- •Варианты заданий для практической работы
- •Контрольные вопросы
- •5. Исследование основных структур сау
- •5.1. Разомкнутые системы автоматического управления
- •5.2. Системы автоматического управления по возмущению (системы компенсации)
- •5.3. Замкнутые системы автоматического управления
- •5.4. Астатическое управление
- •5.5. Комбинированные системы автоматического
- •Управления
- •5.6. Описание математической модели управляемого объекта
- •Практическая работа
- •Задание № 5
- •Варианты заданий
- •Требования по оформлению отчёта
- •Контрольные вопросы
- •Глава6. Исследование устойчивости сау
- •6.1. Устойчивость линейных сау
- •6.2. Алгебраический критерий устойчивости Гурвица
- •6.3. Алгебраический критерий устойчивости Рауса
- •6.4. Критерий устойчивости Михайлова
- •6.5. Критерий устойчивости Найквиста
- •6.6. Логарифмический критерий
- •Практическая работа
- •Содержание отчета
- •Варианты заданий
- •Контрольные вопросы
- •Глава7. Комплексное исследование сау
- •7.1. Представление сау в векторно-матричной
- •Форме (state space)
- •Практическая работа
- •Задание
- •Варианты заданий
- •Глава8. Исследование точности сау. Коррекция
- •Статических и динамических свойств сау
- •8.1. Точность сау
- •8.2. Коррекция статических свойств сау
- •8.3. Увеличение коэффициента усиления
- •Прямого канала системы
- •8.4. Введение интегрирующих звеньев в прямой
- •Канал системы
- •8.5. Охват объекта управления местной неединичной
- •Положительной обратной связью
- •8.6. Коррекция динамических свойств сау
- •8.7. Практическая работа
- •Содержание отчёта
- •Контрольные вопросы
- •Глава9. Вычисления в matlab/scilab
- •9.1. Создание m-файлов-сценариев в MatLab
- •9.2. Редактирование и отладка файлов-сценариев
- •9.3. Специальные константы SciLab
- •9.4. Элементы программирования на языке matlab/SciLab
- •9.5. Построение графиков
- •9.6. Изображение сетки в графической области
- •9.7. Вывод названий графика и осей
- •Глава10. Работа в среде simulink
- •10.1. Запуск Simulink
- •10.2. Обозреватель разделов библиотеки Simulink
- •10.3. Создание модели исследуемого объекта
- •10.4. Создание подсистем
- •10.5. Выполнение расчета
- •10.6. Отображение сигналов в окне осциллографа
- •10.7. Описание свойств основных блоков Simulink
- •Глава11. Работа в средеxcos
- •11.1. Основные возможности Xcos
- •11.2. Запуск Xcos
- •11.3. Создание модели системы
- •11.4. Настройка параметров моделирования
- •11.5. Создание суперблоков
- •11.6. Описание свойств основных блоков Xcos
- •Библиографический список
9.7. Вывод названий графика и осей
Вывод названия графика в среде MatLabосуществляется с помощью функции
title('string')
Вывод названия осей в среде MatLabосуществляется с помощью функции
xlabel('string')
ylabel('string')
Вывод названий в среде SciLabосуществляется с помощью функции
xtitle(name, xname, yname),
здесь name – название графика, xname – название оси Х, yname – название оси Y.
9.8. Нанесение описания линий (легенды)
Нанесение осуществляется вызовом функции legend. Обращение к этой функции выглядит следующим образом:
legend(line1, line2,..., linen),
где line1 – описание (название) первого графика, line2 – второго ..., linen – имя n-го графика.
9.9. Построение графиков в MatLab в
логарифмическом масштабе
Для построения графиков функций в MatLabв логарифмическом масштабе по оси Х, по осиYи по обеим осям соответственно, воспользуйтесь следующими функциями:
semilogx(x, y, s);
semilogy(x, y, s);
loglog(x, y, s).
Аргументы приведенных функций подобны аргументам функции plot.
9.10. Построение нескольких функций в одном окне
Для построения нескольких графиков в одном графическом окне, но в разных подокнах используйте функцию
subplot(m, n, p)
Данная функция разделяет окно на оконную матрицу размером mхn, гдеm– количество строк матрицы,n– количество столбцов,p– порядковый номер графического окна, в котором отображается график.
Пример:
X1 = [1 2 5 6];
X2 = [2 4 3 2];
X3 = [3 4 5 6];
X4 = [6 5 4 3];
subplot(2,2,1); plot(X1);
subplot(2,2,2); plot(X2);
subplot(2,2,3); plot(X3);
subplot(2,2,4); plot(X4);
Результат работы программы из примера приведен на рис. 71.

Рис. 71. Построение нескольких графиков в одном окне
Глава10. Работа в среде simulink
10.1. Запуск Simulink
Для запуска программы необходимо предварительно запустить пакет MATLAB. Часть основного окна пакета MATLAB показана на рис. 72. Там же приведена подсказка, появляющаяся в окне при наведении указателя мыши на ярлык Simulink в панели инструментов.

Рис. 72. Основное окно программы MATLAB
После открытия основного окна программы
MATLAB нужно запустить программу Simulink.
Используйте кнопку
(Simulink) на панели инструментов командного
окна MATLAB.
Запуск Simulink приводит к открытию окна обозревателя разделов библиотеки Simulink (рис. 73).
10.2. Обозреватель разделов библиотеки Simulink
На рис. 73. выделена основная библиотека Simulink (в левой части окна) и показаны ее разделы (в правой части окна).
Библиотека Simulink содержит следующие основные разделы:
Continuous – линейные блоки;
Discrete – дискретные блоки;
Functions & Tables – функции и таблицы;
Math operations – блоки математических операций;
Nonlinear – нелинейные блоки;
Signals & Systems – сигналы и системы;
Sinks – регистрирующие устройства;
Sources – источники сигналов и воздействий;
Ports&Subsystems – блоки подсистем.

Рис. 73. Окно обозревателя разделов библиотеки Simulink
Описание основных блоков библиотек MatLab Simulink, сгруппированных по разделам, приведено далее в п. 10.7.
Для работы с окном используются команды, собранные в меню. Меню обозревателя библиотек содержит следующие пункты:
File (Файл) – Работа с файлами библиотек.
Edit (Редактирование) – Добавление блоков и их поиск (по названию).
View (Вид) – Управление показом элементов интерфейса.
Help (Справка) – Вывод окна справки по обозревателю библиотек.
