Файл: Аналитический обзор по теме кр формирование методов решения задач.pptx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 11
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Тема курсовой работы:
Моделирование динамики датчика
в Matlab/Simulink
Автор: Московцев А.В.
Группа: КЭ-313
Руководитель: доцент, к.т.н. Кацай Д.А.
Челябинск 2022
Цель и задачи курсовой работы (КР)
Цель: освоение технологии компьютерного моделирования динамики датчика как 3-х каскадного измерительного устройства в среде Matlab/Simulink
Задачи:
Рис.2 Математическая модель аналога 2
Рис.1 Принципиальная схема аналога 1
Формирование методов решения задач КР
1. Датчики: справочное пособие – Шарапов В.М. В работе автора приведены следующие теоретические положения, необходимые для решения задач: типовая 3-х каскадная схема, теория по каждому каскаду и описание работы реостатного датчика перемещений. 2. Simulink 5/6/7: Самоучитель – Дьяконов В.П. В данной работе приведено руководство пользователя для ПО Matlab/ Simulink из которого будут использованы следующие операторы: Sum, Product, Constant, Integrator, Divide, Gain, Idealized ADC Quantizer, Data Type Conversion, для вывода сигнала Scope. Вывод по результатам формирования методов решения задач: для разработки программы моделирования датчика имеются все ресурсы.
Рис.3 Программа моделирования 3-х каскадной структуры датчика
Рис.4 Программа моделирования первичного преобразователя датчика
Рис.5 Программа моделирования согласующего устройства датчика
Рис.6 Программа моделирования каскада АЦП датчика
Рис.7 Программа моделирования калибровки датчика
Рис.8 Программа оценивания абсолютных погрешностей датчика
Вывод: разработанная программа дает возможность выполнить численное моделирование переходных процессов в датчике.
Исследование динамики датчика
1. Переходные процессы в отдельных каскадах датчика
Рис.9 Переходные процессы в отдельных каскадах
Исследование динамики датчика
2. Погрешности датчика в динамике переходных процессов
Рис.10 Графики абсолютных погрешностей идеального датчика
Исследование динамики датчика
2. Погрешности датчика в динамике переходных процессов
Рис.11 Графики абсолютных погрешностей реального датчика
Исследование динамики датчика
3. Сравнение реального и идеального датчиков
Рис.12 Графики полных погрешностей и выходных сигналов с датчика с помехами и без них
Выводы
1. Степень выполнения задач курсовой работы
В данной работе была произведена разработка математической модели реостатного датчика линейных перемещений, также разработана программа моделирования в среде Simulink и проведены экспериментальные исследования динамики датчика при помехах входного сигнала, приведены графики погрешностей. 2. Перспективы продолжения работ
Направление создания цифровых двойников реальных приборов для их моделирования является актуальной, так как данная технология позволяет контролировать работу объекта и выявлять потенциальные погрешности каждого каскада реального устройства.
Спасибо за внимание
Моделирование динамики датчика
в Matlab/Simulink
Автор: Московцев А.В.
Группа: КЭ-313
Руководитель: доцент, к.т.н. Кацай Д.А.
Челябинск 2022
Цель и задачи курсовой работы (КР)
Цель: освоение технологии компьютерного моделирования динамики датчика как 3-х каскадного измерительного устройства в среде Matlab/Simulink
Задачи:
- Аналитический обзор по теме КР
- Формирование методов решения задач
- Решение основной задачи работы: разработка программы моделирования датчика
- Экспериментальное исследование динамики датчика в Matlab/Simulink
- Аналоги по исследуемой теме:
- Датчики: справочное пособие – Шарапов В.М. В пособии приведены словесное описание и принципиальная схема.
- Датчики электрических систем автоматического управления: учебное пособие – Рогова М.В. В пособии приведена математическая модель в общем виде. Вывод по результатам обзора: отсутствуют математическая модель для динамического режима и программа моделирования. Таким образом, становится актуальной создание программы моделирования для динамического режима.
Рис.2 Математическая модель аналога 2
Рис.1 Принципиальная схема аналога 1
Формирование методов решения задач КР
1. Датчики: справочное пособие – Шарапов В.М. В работе автора приведены следующие теоретические положения, необходимые для решения задач: типовая 3-х каскадная схема, теория по каждому каскаду и описание работы реостатного датчика перемещений. 2. Simulink 5/6/7: Самоучитель – Дьяконов В.П. В данной работе приведено руководство пользователя для ПО Matlab/ Simulink из которого будут использованы следующие операторы: Sum, Product, Constant, Integrator, Divide, Gain, Idealized ADC Quantizer, Data Type Conversion, для вывода сигнала Scope. Вывод по результатам формирования методов решения задач: для разработки программы моделирования датчика имеются все ресурсы.
Рис.3 Программа моделирования 3-х каскадной структуры датчика
Рис.4 Программа моделирования первичного преобразователя датчика
Рис.5 Программа моделирования согласующего устройства датчика
Рис.6 Программа моделирования каскада АЦП датчика
Рис.7 Программа моделирования калибровки датчика
Рис.8 Программа оценивания абсолютных погрешностей датчика
Вывод: разработанная программа дает возможность выполнить численное моделирование переходных процессов в датчике.
Исследование динамики датчика
1. Переходные процессы в отдельных каскадах датчика
Рис.9 Переходные процессы в отдельных каскадах
Исследование динамики датчика
2. Погрешности датчика в динамике переходных процессов
Рис.10 Графики абсолютных погрешностей идеального датчика
Исследование динамики датчика
2. Погрешности датчика в динамике переходных процессов
Рис.11 Графики абсолютных погрешностей реального датчика
Исследование динамики датчика
3. Сравнение реального и идеального датчиков
Рис.12 Графики полных погрешностей и выходных сигналов с датчика с помехами и без них
Выводы
1. Степень выполнения задач курсовой работы
В данной работе была произведена разработка математической модели реостатного датчика линейных перемещений, также разработана программа моделирования в среде Simulink и проведены экспериментальные исследования динамики датчика при помехах входного сигнала, приведены графики погрешностей. 2. Перспективы продолжения работ
Направление создания цифровых двойников реальных приборов для их моделирования является актуальной, так как данная технология позволяет контролировать работу объекта и выявлять потенциальные погрешности каждого каскада реального устройства.
Спасибо за внимание