5.3. Содержание отчета

1. Структурная схема исходной системы, численные значения ее параметров, ПФ исходной разомкнутой системы.

2. Полный расчет МР, включая запись матрицы системы, анализ управляемости, определение желаемого ХП и параметров МР.

3. Результаты анализа исходной системы и системы с МР, согласно программе работы, и комментарии к ним. (Учесть, что теоретические значения относительного времени регулирования для систем с ПФ без нулей, имеющих ХП Баттерворта и биномиальный, равны, соответственно, 5.9 и 6.3, а перерегулирование при баттервортовом распределении составляет 7.1%.)

Контрольные вопросы

1. Что такое модальное управление? Что представляет собой МР?

2. Какой матрицей определяются динамические свойства исходной системы? системы с МР?

3. Какую роль в синтезе МР играет свойство управляемости исходной системы и какова роль стандартных полиномов?

Приложение Правила работы с системой Matlab 6.X/Simulink

1. Начало работы.

После запуска Matlab версии 6.x, открывается главное (командное) окно и появляется в виде символов “>>” приглашение к вводу некоторой команды. Командное окно Matlab обладает стандартным для операционной среды Windows интерфейсом и включает в себя главное меню, инструментальную панель, текстовое окно ввода команд и вспомогательную кнопку “Start” (она расположена в левом нижнем углу окна).

Для удобной работы рекомендуется установить текущий путь Matlab к рабочему каталогу: в этом случае сохранение или открытие любых файлов будет предлагаться в назначенный каталог. Данную операцию можно выполнить при помощи элемента “Current Directory ” или кнопки “…” выбора каталога на инструментальной панели.

Запуск интегрированной с Matlab среды моделирования Simulink можно произвести различными способами, например при помощи набора команды simulink в командном окне, кнопки “Start” (Start\Simulink\Library Browser) или нажатием на кнопку на инструментальной панели.

2. Работа в среде визуального моделирования Simulink.

Операция открытия Simulink приводит к загрузке окна Библиотеки основных элементов структурных схем. Окно Библиотеки имеет следующую структуру. В верхней части находятся главное меню и инструментальная панель; ниже расположено окно комментариев (в него выводятся, в частности, описания выбранных элементов); еще ниже, слева, представлено дерево библиотек элементов; их содержание раскрывается в панели, расположенной справа.

Ниже перечисляются подразделы библиотеки и содержащиеся в них блоки, необходимые для составления структурных схем линейных систем.

Типовые звенья линейных систем расположены в Simulink\Continuous и в Simulink\Math Operations:

• Derivative– дифференцирующее звено;

• Integrator – интегрирующее звено;

• Transfer Fcn – передаточная функция, задаваемая полиномами числителя и знаменателя;

• Gain – пропорциональное звено;

• Sum – сумматор.

Блоки определения входных воздействий (Simulink\Sources):

• Constant – блок задания константы;

• Sine Wave – блок, задающий гармоническое воздействие;

• Step – блок, задающий ступенчатое воздействие;

• In1 – блок, принудительно определяющий вход системы (например, при использовании программного пакета Linear Analysis).

Блоки визуализации результатов расчета (Simulink\Sinks):

• Scope – осциллограф;

• Out1 – блок, принудительно определяющий выход системы (ср. с In1);

• To Workspace – блок, выводящий результаты вычислений в одномерный массив, имя которого задается пользователем.

Блоки управления сигналами (Simulink\Signal Routing):

• Demux – демультиплексор;

• Mux – мультиплексор;

• Manual Switch – ручной переключатель.

Для создания новой модели системы управления необходимо открыть новое окно (окно модели) при помощи команды главного меню Библиотеки Simulink “File\New\Model”. Далее следует из Библиотеки указателем “мыши” перетащить в окно модели необходимые для составления структурной схемы блоки и расположить их в окне удобным образом, после чего соединить блоки линиями связи. Процесс моделирования можно запустить, используя команду главного меню окна модели “Simulation\Start” или кнопку с изображением треугольника.

Содержание

Предисловие 3

Лабораторная работа № 1. Исследование динамических свойств типовых звеньев САУ во временной и частотной областях 3

Лабораторная работа № 2. Влияние параметров на качество автоматических систем 7

Лабораторная работа № 3. Методы коррекции систем автоматического управления 12

Лабораторная работа № 4. Расчет и анализ системы подчиненного регулирования 16

Лабораторная работа № 5.Синтез и исследование систем с модальным управлением 19

Приложение. Правила работы с системойMatlab6/x/Simulink22

Редактор И. Б. Синишева

ЛР № 020617 от 24.06.1998

_______________________________________________________

Подписано к печати 00.00.2004. Формат 60х84 1/16 . Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,86.