Файл: гена(кг).docx

3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБЪЕКТА В

Объект В,согласно индивидуального задания , задан произведением двух передаточных функций типовых динамических звеньев первого порядка вида:

W(p)= W8*W4 (3.1)

где, в свою очередь, передаточные функции W5(p) и W8(p) представлены ниже в общем виде :

(3.2)

Для формирования структурной схемы объекта, представляющего собой типовое соединение звеньев, запишем параметры их передаточных функций – коэффициенты усиления и постоянные времени :

K = ; T₁= с; T₂= с; T₃= с.

С помощью блоков Transfer Fcn пакета визуального моделирования Simulink была разработана структурная схема объекта В, представленная на рисунке 3.1. Для исследования объекта В, заданного произведением передаточных функций, в качестве входного воздействия выбрана типовая функция Хевисайда (функция включения).

При моделировании объекта В и входящих в его состав передаточных функций были получены графики переходных характеристик отдельных передаточных функций (см. рисунки 3.2 и 3.3 соответственно), и график переходной функции объекта В, представленный на рисунке 3.4.

Рисунок 3.1– Структурная схема модели объекта B

Рисунок 3.1– Структурная схема модели объекта B

Рисунок 3.2 – Переходная характеристика звена W8(p)

Рисунок 3.3 – Переходная характеристика звена W4(p)

Рисунок 3.4 – Переходная характеристика объекта В

4 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ

Общая структуры системы, согласно варианта задания, представляет собой параллельное соединение объектов А и В, согласно рисунка 4.1.

Рисунок 4.1 – Структурная схема модели системы при параллельном

подключении объектов

Она представлена паследовательным соединением объекта А, заданного дифференциальным уравнением 3-ого порядка и объекта В, заданного суммой передаточных функций W8(p) и W4(p).

В качестве внешнего сигнала, подаваемого последовательно на объект А и объект В, выбрана типовая функция Хевисайда (функция включения). Структурная схема синтезированной системы представлена на рисунке 4.2.

Осуществлено моделирование синтезированной системы. В результате получен график выходной функции, представляющей собой реакцию динамической системы на типовое внешнее воздействие – переходную характеристику. Ее вид представлен на рисунке 4.3. Как видно из рисунка 4.3, временная характеристика синтезированной системы носит расходящийся характер.

Рисунок 4.2 – Структурная схема синтезированной системы

Р

25

5 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ

В процессе моделирования заданных сигналов X₈ и X₂₀ разработана структурная схема (рисунок 1.1 ) и получены функции представленные на рисунках 1.2. 1.4. 1.6. . Сигнал X₁₅ и Х₃ представляет собой экспоненциальную функцию, что можно наблюдать на рисунке 1.2 1.4. Также был разработан комбинированный сигнал Х, который представлен структурной схемой (см. рисунок 1.5) и временной выходной функцией (см. рисунок 1.6).

Объект А задан дифференциальным уравнением (2.1) и имеет третий порядок. Для оценки параметров объекта А строится переходная характеристика, которая является откликом исследуемой системы на функцию включения (функцию Хевисайда). График переходной характеристики приведен на рисунке 2.2. Она имеет расходящийся характер.

Объект В задан передаточными функциями (3.2) первого порядка. Для оценки параметров объекта В строится переходная характеристика, которая является откликом исследуемой системы на функцию включения (функцию Хевисайда). График переходной характеристики приведен на рисунке 3.4.

Паралельным соединением объектов А и В была синтезирована динамическая система, представленная структурной схемой на рисунке 4.2. Переходный процесс полученный при прохождении единичного скачкообразного воздействия через исследуемую систему, представлен на рисунке 4.3 и носит расходящийся характер.

ВЫВОДЫ

В результате выполнения курсовой работы были получены следующие результаты.

Смоделированы сигналы Х₁₅, Х₃ а так же Х₁₅ + Х₃ графики которых приведены на рисунках 1.2, 1.3 и 1.4 соответственно.

Построена структурная схема объекта A заданного дифференциальным уравнением (рис. 2.1). Произведено ее моделирование и получена переходная характеристика (рис. 2.2).

Объект Б был задан передаточной функцией (3.1). Переходная характеристика объекта Б показана на рис. 3.1.

Была смоделирована общая структурная схема (рис. 4.1) и получены выходные характеристики показанные на рисунке 4.2 и 4.3.

В процессе работы над курсовым проектом были приобретены навыки моделирования сигналов и систем . Были закреплены знания и навыки, полученные в курсах КГ, КТ и ОВР.

Проделанная работа была осуществлена с помощью грамотно составленных методических указаний и консультаций ведущего преподавателя.

Полученные знания и навыки будут использоваться мною в дальнейшем при изучении других дисциплин, написании курсовых проектов и дипломной работы, а также в моей будущей инженерной и научной деятельности.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. И.В.Черных. Simulink: Инструмент моделирования динамических систем. – M.:Exponenta. 2000

2. Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов MATLAB 5.x: в 2-х томах. Том 1.-М.: ДИАЛОГ МИФИ. 1999. – 366 с.

3. Гультяев А.К. MATLAB 5.2. Имитационное моделирование в среде Windows: Практическое пособие. - СПб.: КОРОНА принт, 1999. – 288 с.

4. Теория систем автоматического регулирования, издание третье, исправленное. Бесекерский В. А., Попов Е. П. М.: Наука. 1975, 768с.

5. Воронов А.А. Основы теории автоматического регулирования. Часть 1. М–Л.: Энергия. 1965. 396с.

6. Луценко В.А.. Финякин Л.Н. Математическое моделирование химико– технологических процессов на АВМ. – М.: Химия. 1978.

7. Горбацевич Е.Д. Левинзон Ф.Ф. Аналоговое моделирование систем управления. – М.: Наука. Главная редакция физико – математической литературы. 1984. – 304с.

8. Левин В.И., Гросберг Ю.И. Дифференциальные уравнения математической физики. – М.: Гостехиздат. 1951.