Лабораторные работы по дисциплине «Теория автоматического управления» выполняются с использованием моделирующей системы MatLab с приложением Simulink.
Приложение Simulinkзапускается после запуска программы MatLab. Для создания модели в среде Simulink необходимо последовательно выполнить следующие действия:
1. Открыть окно для нового файла модели.
2. Выбрать необходимые блоки из соответствующих разделов библиотеки и «перетащить» их в созданное окно.
3. Далее, если это требуется, нужно изменить параметры блоков, установленные по умолчанию. При вводе численных параметров следует иметь в виду, что в качестве десятичного разделителя должна использоваться точка, а не запятая.
4. После установки на схеме всех блоков нужно выполнить их соединение. Для этого необходимо указать курсором на выход блока и, не отпуская левую клавишу мыши (ЛКМ), провести линию ко входу другого блока, где курсор превращается в крест из двойных линий, после чего отпустить клавишу. Для создания линии связи можно также выделить блок-источник сигнала, затем нажать клавишу Ctrl на клавиатуре и выделить блок-приемник.
Для создания точки разветвления в соединительной линии нужно подвести курсор к предполагаемому узлу и, нажав правую клавишу мыши (ПКМ), протянуть линию. Для удаления линии требуется выделить линию, а затем нажать клавишу Delete на клавиатуре.
Блок модели можно перемещать, выделив его и перетаскивая, как обычно, мышью. При этом соединение не разрывается, а просто сокращается или увеличивается в длине. Перемещение выделенного блока возможно также с помощью клавиш перемещения клавиатуры.
5. Для более компактного представления модели можно объединить ряд блоков путем создания подсистемы Subsystem. Для этого нажатием ЛКМ нужно выделить прямоугольник, в который входят выбранные блоки, и выполнить команду CreateSubsystem из меню Edit.
6. После составления расчетной модели надо сохранить ее в виде файла на диске. Тогда при повторных запусках программы Matlabможно загружать созданную ранее модель.
7. Для повышения наглядности модели удобно использовать текстовые надписи. Для создания надписи нужно указать мышью место надписи и дважды щелкнуть ЛКМ. После этого появится блок надписи с курсором ввода. Так же можно изменить и подписи к блокам модели.
8. На созданной модели можно указать имена входных и выходных сигналов. Для этого нужно подвести курсор к соответствующей линии и дважды щелкнуть ЛКМ, после чего появится поле с курсором ввода.
9. Перед выполнением расчетов необходимо задать параметры моделирования в панели управления меню Simulation \ ConfigurationParameters.
Основная библиотека блоков Simulink содержит:
Источники сигналов Sources;
Приемники сигналов Sinks;
Блоки непрерывных моделей Continuous;
Блоки дискретных моделей Discrete;
Нелинейные блоки Discontinuites;
Блоки математических операций MathOperations;
Блоки маршрутизации сигналов Signal&Routing;
Блоки определения свойств сигналов SignalAttributes;
Часто используемые блоки CommonlyUsedBlocks;
Дополнительные математические и дискретные блоки Additional
Math&Discrete и другие.
В некоторых лабораторных работах используются элементы электрических схем. Их следует выбирать из библиотеки блоков SimPowerSystems. Эта библиотека содержит:
Источники электрической энергии ElectricalSources;
Измерительные и контрольные устройства Measurements;
Электротехнические элементы Elements
и другие.
Соединительные линии между блоками библиотеки SimPowerSystems являются, по сути, моделями электрических проводов, по которым ток может протекать в двух направлениях. В Simulink - моделях же сигналы являются информационными и распространяются только в одном направлении – от входа к выходу.
Simulink-блоки (S-блоки) и SimPowerSystems-блоки (SPS-блоки) непосредственно не могут быть соединены друг с другом. Сигнал от S-блока можно передать к SPS-блоку через управляемые источники тока или напряжения, а наоборот – с помощью измерителей тока или напряжения.
Особенности создания некоторых моделей, отображения и сохранения результатов расчетов для включения их в отчеты поясняются в методических руководствах по конкретным лабораторным работам.
В теории автоматического управления используются два основных вида описания систем: один – в переменных входы-выходы, другой – в переменных состояния. В первом случае выходная y и входная u переменные связаны через передаточную функцию:
y=W(p) u. (1)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.