Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Моделирования в пакете Matlab Simulink





Цель работы: Разработка аналитических моделей для определения поведения

динамических систем, описываемых обыкновенными

дифференциальными уравнениями n-го порядка с постоянными

коэффициентами, реализация этих моделей с помощью пакета Simulink.

 

Лабораторные работы

Лабораторная работа 3.1.1. Моделирование входных сигналов динамических

Систем

Задание.

Сформировать и визуализировать сигналы заданной формы (см. табл.3.1).

Порядок выполнения работы

  • Ознакомиться с пакетом прикладных программ MATLAB- Simulink (раздел 3.3).
  • В соответствии с вариантом задания (см. табл.3.1) построить схему моделирования формы входного сигнала.
  • Продолжительность интервала наблюдения сигнала выбрать самостоятельно.

Отчет должен содержать:

- исходные данные для моделирования;

- Simulink - модель;

- график сигнала.

 

Таблица 3.1

 

Вариант Форма сигнала
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Лабораторная работа 3.1.2. Моделирование временного отклика

Динамических систем

Цель работы. Приобретение практических навыков, необходимых при исследовании

переходных процессов, вызванных ступенчатым воздействием

в динамических системах.

Задание.

Модель динамической системы описывается дифференциальным уравнением

. (3.1)

Порядок выполнения работы

  • В соответствии с вариантом задания (см. табл.3.2) построить схему моделирования линейной системы, используя уравнение (3.1).
  • Осуществить моделирование системы при входном воздействии x (t) = 1 (t). Начальные условия нулевые.
  • На монитор выводить графики временных характеристик: переходную h (t) и весовую w (t) характеристики. Продолжительности интервалов наблюдения выбрать самостоятельно.

Отчет должен содержать:

- исходные данные для моделирования;

- Simulink - модель;

- графики h (t) и w (t).

 

Таблица 3.2

Варианты параметров модели

 

Вариант
        2,3
         
         
        1,5
         
        2,5
        1,5
         
        2,8
        3,6
        1,8
        2,4
        3,6
        1,6
         
        3,1
        2,2
        1,7
        2,3
        3,3
        4,1
        1,8
        2,4
        3,3
        2,7

 

 

Отчет должен содержать:

- исходные данные для моделирования;

- Simulink - модель;

- графики переходной и весовой функции.

 

Лабораторная работа 3.1.3. Моделирование частотного отклика

Динамических систем

Цель работы. Изучение частотных характеристик типовых динамических звеньев

первого и второго порядка.

Задание.

Передаточная функция колебательного звена 2 порядка описывается уравнением

 

.

а) Построить в Simulink модель для исследования колебательного звена с заданными параметрами . Исходные данные для моделирования приведены в табл.3.3.

б) Исследовать влияние заданного параметра (k, T или ) на вид частотных характеристик (bode, диаграмме Найквиста), рассмотреть следующие значения параметра: 10% от исходного, 50% от исходного, 100% от исходного.

 

Отчет должен содержать:

- исходные данные для моделирования;

- Simulink - модель;

- фазовый портрет.

 

 

Таблица 3.3

 

Вариант k T Варьировать
    0,2 0,1
    0,1 0,2 k
    0,3 0,1 T
    0,1 0,3 T
    0,2 0,4 k
    0,4 0,8
    0,5 1,3 k
    0,1  
    0,2 0,9 T
    0,3 0,5 k
    0,4 0,6 T
    0,5 0,7
    0,5 1,2
    0,4 0,5 T
    0,3 0,6 k
    0,2 1,1
    0,1 1,3 k
    0,2 0,9 T
    0,3 0,2 T
    0,4 0,5
    0,3 0,4
    0,6 0,1 T
    0,2 0,3 k
    0,4 0,2 T
    0,4 0,5

Лабораторная работа 3.1.4. Анализ динамических свойств на основе

Дифференциальной модели

Задание.

В соответствии с вариантом задания определить реакцию динамической системы, описываемой дифференциальным уравнением (таб. 3.2) при внешнем воздействии заданном в таб.3.1.

Отчет должен содержать:

- исходные данные для моделирования;

- Simulink - модель;

- графикиЛАЧХ и ЛФЧХ.

 

Примеры выполнения лабораторных работ

При структурном моделировании в пакете Simulink необходимо составить схему моделирования. На ней изображаются блоки (усилители, сумматоры, интеграторы и т.д.) и связи между ними. При проведении моделирования эта схема набирается на экране дисплея с помощью мыши или клавиатуры. По своему смыслу этот процесс аналогичен вводу программы, однако он более прост и нагляден. Подробная информация о реализации таких схем в Simulink имеется в разделе 3.3.

 

Пример 1. Моделирование входных сигналов динамических систем

Постановка задачи.

Построить модель сигнала вида

на интервале [0; 2] и отобразить его на виртуальном осциллографе.

 

Решение.

Структурная схема моделирования сигнала приведена на рис.3.1.

Сигнал задан в параметрах блока Sine Wave (библиотека Sources).

Для сигнала используются два блока – блок линейного сигнала Ramp (библиотека Sources) и блок математических функций Fcn (библиотека User-Defined Functions), где была выбрана функция возведения в квадрат. Суммирование составляющих сигнала производится с помощью функции Sum (библиотека Commonly Used Blocks).

Результаты работы выведены на экран осциллографа Skope (библиотека Sinks).

 

 

Рис.3.1. Схема моделирования сигнала

Рис.3.2. Параметры блока Sine Wave

Рис.3.3. Сигнал на экране виртуального осциллографа

 







ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.