Файл: Отчет по лабораторной работе 4 Моделирование нелинейных систем управления.docx

Теория автоматического управления

Отчет по лабораторной работе № 4

Моделирование нелинейных систем управления

Выполнил:

студент гр. ЭСП – 31 Калмыков А.Ю.

Проверил:

профессор Доровской В.А.

Вариант

7

Керчь 2016

1. 
   Описание системы
   

Исследуется нелинейная система управления судном по курсу, структурная схема которой показана на рисунке.



Движение судна описывается линейной математической моделью в виде передаточной функции

, где рад/сек, сек,

Линейная модель привода представляет собой интегрирующее звено с передаточной функцией

, сек,

охваченное единичной отрицательной обратной связью. На угол перекладки руля и скорость перекладки накладываются нелинейные ограничения

, .

Измерительное устройство (гирокомпас) моделируется как апериодическое звено с передаточной функцией

, сек,

В качестве управляющего устройства используется ПИД-регулятор с передаточной функцией

,

где

---

, сек, сек, сек,

2. 
   Построение нелинейной модели
   

• 
  модель системы управления с выделенными подсистемами
  

• 
  нелинейная модель привода
  

• 
  нижний и верхний пределы насыщения
  

блок Saturation: от до

блок Saturation1: от до

эти величины объясняются тем, что …

3. 
   Сравнение линейной и нелинейной моделей
   

• 
  структурная схема системы для сравнения линейной и нелинейной моделей
  

• 
  скрипт для построения и оформления графиков
  

close(1);

figure(1);

subplot(2,1,1);

...

set(h(1),'LineWidth',1.5)

set(h(2),'LineWidth',1.5)

• 
  переходные процессы при изменении курса на 10 градусов
  

• 
  расхождение между результатами моделирования линейной и нелинейной системы объясняется тем, что …
  
• 
  наибольшее влияние оказывает … (какая нелинейность?), потому что …
  
• 
  в то же время … (что можно сказать о второй нелинейности?)
  
• 
  переходные процессы при изменении курса на 90 градусов
  

---

• 
  при больших углах поворота наблюдается существенное расхождение между процессами в линейной и нелинейной системах, потому что …
  
• 
  в этом случае … (как влияют нелинейности?)
  

---