Лабораторная работа: Исследование линейных систем
ylabel('h22')
title ('Графики элемента h22 матричной переходной функции')
legend ('h22‑struct', 'h22‑VM', 'h22‑analit', 0)
Назначение всех функций пакета Matlab, использованных при создании программ (m‑файлов), приводится в приложении.
Организовать все указанные файлы следует самостоятельно (файлы-примеры выдаваться не будут) с целью получения навыков работы с редактором-отладчиком m‑файлов и редактором схем Simulink.
Открыть и запустить файл w_h_init.m для задания значений всем необходимым переменным в рабочей области памяти Matlab (Workspace).
Открыть и запустить модель из файла w.mdl и проверить соответствие результатов домашнего расчета элементов матричной весовой функции результатам компьютерного моделирования. В случае несоответствия найти и устранить ошибки.
По завершении моделирования в Simulink открыть и запустить файл w_stop.m. Скопировать информацию, выведенную в графические окно путем выполнения команды меню «Edit\CopyFigure», после чего сохранить ее при помощи какого-либо приложения, например текстового редактора MSWord.
Выполнить пп. 1.3.3 и 1.3.4, используя файлы h.mdl и h_stop.m.
Замечание. Запуск файлов w_h_init.m и w_stop.m (h_stop.m) до и после проведения моделирования можно автоматизировать, связав mdl‑файл с соответствующими m‑файлами. Для этого необходимо:
- убедиться в том, что mdl- и m – файлы находятся в одной директории и она является текущей;
- открыть mdl‑файлы;
- в командном окне выполнить следующие команды:
set_param ('w', 'InitFcn', 'w_h_init')
set_param ('w', 'StopFcn', 'w_stop')
set_param ('h', 'InitFcn', 'w_h_init')
set_param ('h', 'StopFcn', 'h_stop')
- в Simulink для каждого mdl‑файла выполнить команду меню Edit\UpdateDiagram и сохранить файлы.
Содержание отчёта
Отчет оформляется на листах формата А4, допускается рукописное, печатное или комбинированное оформление.
2. Изучение типовых звеньев
Цель работы
Целью работы является расчет весовых и переходных функций, логарифмических амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик (ЛАЧХ и ЛФЧХ), амплитудно-фазовых характеристик (АФХ) типовых динамических звеньев систем автоматического управления, а также анализ влияния их параметров на перечисленные выше характеристики. В работе предусматривается исследование звеньев, перечень которых приведен в табл. 2.1.
Таблица 2.1 Перечень типовых звеньев
Номер звена | Звено | Передаточная функция |
1 | Интегрирующее | |
2 | Инерционное | |
3 |
Реальное дифференцирующее | |
4 | Интегро-дифференцирующее | |
5 | Колебательное | |
6 | Номинально-фазовое первого порядка | |
7 | Неустойчивое первого порядка | |
8 | Неустойчивое второго порядка | |
9 | Режекторный фильтр |
Обязательными для изучения являются первые пять звеньев, указанные в табл. 2.1, а также любые два звена из звеньев №6–9.
Подготовительная часть работы
Для каждого типового звена необходимо выполнить следующее.
Все рассматриваемые звенья, за исключением интегратора, имеют 2 или 3 настраиваемых параметра. В отдельных случаях при изучении влияния параметра на характеристики звена достаточно варьировать его независимо от остальных, а в других ситуациях имеет смысл учитывать соотношения нескольких параметров и варьировать их совместно. Поэтому для каждого исследуемого звена следует провести предварительный анализ необходимого количества и содержания экспериментов.
При проведении подготовки рекомендуется использовать учебную и справочную литературу по курсу «Линейные непрерывные системы регулирования» (ТАУ).