3.14. Моделирование системы в Matlab 6.5

При выполнении выпускной работы рекомендуется использовать пакеты прикладных программных систем (ППС), применение которых во много раз позволяют повысить эффективность расчетов. При анализе и синтезе характеристик приборов, электронных устройств, систем автоматического регулирования и управления эффективно использование следующих прикладных программных систем:

-пакеты ППСDerive, которые обеспечивают проведение как простых, так и умеренно сложных вычислений в символьном (аналитическом) и в численном виде. В них имеются развитые возможности двумерной и трехмерной графики и богатые библиотеки внешних расширений.

- систему Mathcad , которая имеет мощные средства для реализации численных методов расчета и математического моделирования. Все это дополняется средствами визуализации вычислений – от представления исходных данных и результатов вычислений в естественном математическом виде до мощной цветной графики высокого разрешения.

- систему MATLAB, которая предназначена для выполнения инженерных и научных расчетов, ориентированная на работу с массивами данных. Система поддерживает выполнение операций с векторами, матрицами и многомерными массивами, решение нелинейных уравнений и задач оптимизации, решение дифференциальных и разностных уравнений, построение различных видов графиков, трехмерных поверхностей и линий уровня. Достоинством системы является возможность её расширения с целью решения новых научно-технических задач. При выполнении выпускной работы могут повысить производительность расчетов пакеты исследования линейных стационарных систем Control System Toolbox и моделирования нелинейных систем Simulink.

Эти ППС позволяют решать многие задачи расчета и моделирования характеристик изделий приборостроения с высокой производительностью и имеют возможности представления результатов в виде таблиц и графиков.

Провели моделирование аналоговой части системы, которая отвечает за регулирование. Результаты моделирования приведены в приложении.

Было проведено моделирование каналов частоты и температуры по отдельности, а затем объединение их в одну с помощью селектора. Система устойчива, что видно из результатов моделирования. Вначале была смоделирована система для одновального двигателя, затем на основе ее разработалась САУ для двухвальной системы.

Передаточные функции, которые использовались при моделировании.

1. Передаточная функция двигателя по каналу частоты высокого давления.

(3.17)

где - коэффициенты усиления двигателя и регулятора;постоянные времени двигателя и регулятора.

2. Передаточная функция двигателя по каналу частоты вращения высокого давления

(3.18)

3. Передаточная функция двигателя по каналу температуры

(3.19)

4. Передаточная функции регуляторов частоты вращения ,,, а также их датчиков равны.

(3.20)

Рис.3.26. Канал частоты

Рис. 3.27 Канал температуры

Рис.3.28. САУ одновального двигателя