Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Московский государственный открытый университет

Коломенский институт

В.Г. Новиков моделирование систем

ЛАБАРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Коломна 2007

УДК 519.8 (076)

ББК 22.18

М–74

Рецензенты:

- доктор технических наук, профессор ТРУШКОВ А.С. (Коломенский государственный педагогический институт, Коломна Московской области);

- кандидат технических наук, профессор МЯЛЬДЗИН Н.Х. (Коломенский институт МГОУ, Коломна Московской области);

- кафедра “Автоматики и электроники в машиностроении” Коломенского института МГОУ (Коломна Московской области) (заведующий кафедрой кандидат технических наук, профессор РОДОВ А.М.).

Автором пособия является доктор технических наук, профессор кафедры “Автоматики и электроники в машиностроении” КИ МГОУ Новиков В.Г.

Моделирование систем: Лабораторный практикум / Новиков В.Г. – Коломна: КИ МГОУ, 2007. – 60 с., ил.

В лабораторном практикуме излагаются методические указанияк выполнению лабораторных работ по курсуМоделирование систем, соответствующему Государственным образовательным стандартам высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 220000 – “Автоматика и управление” и бакалавра 220200 – “Автоматизация и управление”.

Для студентов очной и очно-заочной формы обучения по специальности 220201 - Управление и информатика в технических системах, по направлению 220200 - Автоматизация и управление.

Утверждено Учебно-методическим Советом Коломенского института МГОУ, Председатель Совета Липатов А.М.

УДК 519.8 (076)

ББК 22.18

© Новиков В.Г.

© КИ МГОУ, 2007

ВВЕДЕНИЕ5

Тема 1. Исследование линейных стационарных систем с помощью пакета прикладных программ MatLab “Control Sistem Toolbox” (“Система управления”)6

1.1. Введение 6

1.2. Ввод и преобразование моделей 7

1.2.1. Основные положения 7

1.2.2. Пример создания модели 9

1.3. Анализ системы 11

1.3.1. Общие положения 11

1.3.2. Примеры анализа во временной области 12

1.3.3. Примеры анализа в частотной области 13

1.3.4. Примеры применения процедур для вычисления полюсов и нулей системы 14

1.4. Задание на самостоятельную работу 15

1.4.1. Структурная схема модели 15

1.4.2. Требования к исследованию модели 15

1.4.3. Исходные параметры модели 16

1.4.4. Отчетность по лабораторной работе 16

Тема 2. Цифровая обработка сигналов при Исследовании систем с помощью пакета MatLab “Signal Processing Toolbox”17

2.1. Введение 17

2.2. Общие средства фильтрации. Формирование случайных процессов 17

2.2.1. Общие основы линейной фильтрации 17

2.2.2. Формирование случайных процессов 21

2.3. Спектральный и статистический анализ 23

2.3.1. Основные понятия 23

2.3.2. Примеры спектрального анализа 24

2.4. Задание на самостоятельную работу 27

2.4.1 Цифровая обработка сигналов 27

2.4.2. Формирование случайного процесса из белого шума 27

2.4.3. Формирование процесса как сумма гармоник 27

2.4.4. Исходные данные 27

2.4.5. Отчетность по лабораторной работе 27

Тема 3. Моделирование динамических процессов с помощью пакета MatLab “Simulink”29

3.1. Краткие сведения о подсистеме MatLab SIMULINK 29

3.1.1. Запуск подсистемы SIMULINK 29

3.1.2. Создание модели 30

3.1.3. Некоторые основные приемы подготовки и редактирования модели 31

3.1.4. Установка параметров моделирования и его выполнение 32

3.5.1. Установка параметров моделирования 32

3.5.2. Выполнение моделирования 33

3.5.3. Завершение работы 33

3.2. Пример создания модели системы и выбор ее характеристик 33

3.2.1. Постановка задачи 33

3.2.2. Методика решения 34

3.2.3. Результаты моделирования 36

3.3. Задание на самостоятельную работу 38

3.3.1. Исходная динамическая система 38

3.3.2. Требования к работе 38