Проектирование линейных систем управления с SISO DESIGN TOOL / MATLAB: Учебное пособие, страница 4

В левых нижних углах графических окон с изображением логарифмических частотных  характеристик (рис. 8) содержится информация, говорящая о том, что замкнутая система устойчивая (Stableloop); запас устойчивости по амплитуде равен 18,4 дБ (G.M.: 18.4 dB);  запас устойчивости по фазе равен 58,2 градуса (P.M.: 58.2 deg); частота среза, при которой логарифмическая амплитудно-частотная характеристика пересекает ось частот, имеет величину 0,87 рад/с (Freq: 0.87 rad/sec), частота, при которой логарифмическая фазочастотная характеристика достигает значения -180 градусов, равна 3,46 рад/с (Freq: 3.46 rad/sec). Отрезки прямых коричневого цвета, которые заканчиваются с одной стороны жирными точками, расположенными на логарифмических амплитудной и фазовой частотных характеристиках разомкнутого контура, определяют соответственно запас устойчивости по фазе и по амплитуде.

Если модели неизменяемой части системы записаны на диске в виде  МАТ-файлов, то для их импорта после открытия окна ImportSystemData нужно выбрать (активизировать) в поле ImportFrom селективную кнопку (переключатель)    с    названием МАТ-файл. В  результате       этого         станут доступными текстовое  поле      (поле ввода)      MAT-filename: (название МАТ-файла) и кнопка Browse (рис. 9). Вводя в поле ввода название нужного вам файла или отыскав требуемый файл с помощью кнопки Browseи окна Importfile:, вы вызываете в окно-список  SISOModelsупомянутый файл   и  все   входящие  в него   МАТ-файлы.  Последующие  ваши   действия    должны

                         Рис. 9                                         Рис. 10

быть аналогичны  действиям, рассмотренным  при  описании  импорта  моделей  из   рабочего пространства командного окна.

        Для полного представления структурной схемы проектируемой системы надо определиться с видом   обратной связи    (положительной /отрицательной),                                                               

применяемой для  охвата объекта  управления G и регулятора C. По умолчанию, как это видно из   структуры системы (рис. 10), находящейся в правом верхнем углу окна SISO DesignTool, обратная связь является отрицательной, о чём свидетельствует знак - , размещённый рядом с линией, соединяющей выход датчика H с элементом    суммирования в виде жирной чёрной точки.                             

3.6. Чтобы изменить знак обратной связи:

- щёлкните кнопку + / -, находящуюся в левом нижнем углу области, в которой расположена структурная схема проектируемой системы (рис. 10). При этом знак  у жирной чёрной точки изменится  на противоположный.

В правом нижнем углу области, в которой расположена структурная схема проектируемой системы (рис. 10), находится кнопка FS, которая так же, как кнопка OtherвокнеImportSystemData, позволяет в ходе проектирования изменять расположение регулятора на структурной схеме.

4. ИЗМЕНЕНИЕ  МАСШТАБА КОРНЕВОГО ГОДОГРАФА

 И ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

При анализе и синтезе систем управления возникает   необходимость изменения масштабов корневого годографа и логарифмических частотных характеристик, отображаемых в окне SISODesignTool, с целью получения более полного представления о  конфигурации годографа и  виде характеристик.  Увеличение масштаба этих графиков       Рис. 11      позволяет, в частности, определить точки, в которые надо вводить дополнительные нули и полюсы для улучшения статических и динамических свойств проектируемой системы. Для решения задачи, связанной с изменением масштабов, можно использовать панель инструментов или меню правой     клавиши  мыши.                     

               Панель инструментов (рис. 11), расположенная в верхней части окна SISODesignTool, позволяет изобразить в более крупном масштабе интересующую вас область на плоскостях корневого годографа и логарифмических    частотных   характеристик,  а   также   выйти    в    случае необходимости из режима увеличения масштаба  для  получения представления  об этих  графиках в целом.

          Рассматриваемая панель инструментов содержит четыре кнопки, первая из которых (считая слева направо) служит для изменения масштаба графиков  по осям абсцисс X и ординат Y; вторая – для изменения масштаба по оси абсцисс X (ZoominX); третья – для изменения  масштаба графиков по оси ординат Y (ZoominY); четвёртая – для автоматической установки оптимального масштаба осей графиков (автошкалирование).

Кнопки с первой по третью являются альтернативными, т.е. в каждый момент времени может быть нажата только одна из них.

По умолчанию средство SISOTOOLстроит корневой годограф и логарифмические частотные характеристики, используя автошкалирование.

В связи с тем, что операции по увеличению масштабов корневого годографа и логарифмических частотных характеристик аналогичны, остановимся лишь на описании действий, позволяющих укрупнить масштаб корневого годографа.

4.1. Чтобы увеличить масштаб выбранной области корневого годографа:

а) нажмите на первую слева кнопку панели инструментов (рис.11). Курсор мыши принимает форму крестика      

б) укажите курсором верхний левый угол области на плоскости корневого годографа  окна SISODesignTool, которую вы хотите увидеть в более крупном масштабе;

в) нажмите левую клавишу мыши, затем, удерживая её в нажатом состоянии, переместите курсор вправо вниз, чтобы охватить появляющимся при этом прямоугольником интересующую вас область на поле корневого годографа;

г) отпустите клавишу мыши. Прямоугольник увеличивается до размеров поля корневого годографа окна SISODesignTool.

4.2. Чтобы увеличить масштаб выбранного отрезка вещественной/мнимой оси плоскости корневого годографа:

а) нажмите на вторую/третью слева кнопку панели инструментов (рис.11).  Курсор принимает форму крестика;

б) укажите курсором начало отрезка вещественной/мнимой  оси, масштаб которого вы хотите увеличить;

в) нажмите левую клавишу мыши и, удерживая её в нажатом состоянии, переместите курсор в конечную точку отрезка вещественной /мнимой оси, масштаб которого вы хотите увеличить;