Файл: Лабораторная работа 2 Динамические системы и методы их математического.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.01.2024

Просмотров: 249

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лабораторная работа 2Динамические системы и методы их математическогомоделирования в пакете Matlab SimulinkЦель работы: Разработка аналитических моделей для определения поведения динамических систем, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями n-го порядка с постоянными коэффициентами, реализация этих моделей с помощью пакета Simulink.Задание.Сформировать и визуализировать сигналы заданной формы (см. табл.3.1).Порядок выполнения работы

  • Ознакомиться с пакетом прикладных программ MATLAB-Simulink.

  • В соответствии с вариантом задания (см. табл.3.1) построить схему моделирования формы входного сигнала.

  • Продолжительность интервала наблюдения сигнала выбрать самостоятельно.
Отчет должен содержать:- исходные данные для моделирования;- Simulink - модель;- график сигнала.Таблица 3.1

Вариант
Форма сигнала

1


2


3


4


5


6


7


8


9


10


11


12


13


14


15


16


17


18


19


20


21


22


23


24


25

Задание.Модель динамической системы описывается дифференциальным уравнением . (3.1)Порядок выполнения работы

  • В соответствии с вариантом задания (см. табл.3.2) построить схему моделирования линейной системы, используя уравнение (3.1).

  • Осуществить моделирование системы при входном воздействии x(t) = 1(t). Начальные условия нулевые.

  • На монитор выводить графики временных характеристик: переходную h(t) и весовую w(t) характеристики. Продолжительности интервалов наблюдения выбрать самостоятельно.
Отчет должен содержать:- исходные данные для моделирования;- Simulink - модель;- графики h(t) и w(t).Таблица 3.2Варианты параметров модели

Вариант








1
9
6
3
2,3

2
5
4
3
2

3
8
6
2
3

4
5
4
2
1,5

5
7
5
6
4

6
10
6
5
2,5

7
6
2
4
1,5

8
7
6
6
3

9
15
6
4
2,8

10
8
4
4
3,6

11
12
10
6
1,8

12
14
8
9
2,4

13
9
7
3
3,6

14
5
3
3
1,6

15
10
8
6
2

16
8
4
2
3,1

17
17
10
9
2,2

18
12
6
4
1,7

19
6
3
4
2,3

20
16
4
8
3,3

21
13
5
7
4,1

22
8
3
4
1,8

23
5
3
4
2,4

24
18
12
13
3,3

25
15
7
10
2,7
Отчет должен содержать:- исходные данные для моделирования;- Simulink - модель;- графики переходной и весовой функции. Задание.Передаточная функция колебательного звена 2 порядка описывается уравнением .а) Построить в Simulink модель для исследования колебательного звена с заданными параметрами . Исходные данные для моделирования приведены в табл.3.3.б) Исследовать влияние заданного параметра (k, T или ) на вид частотных характеристик (bode, диаграмме Найквиста), рассмотреть следующие значения параметра: 10% от исходного, 50% от исходного, 100% от исходного.Отчет должен содержать:- исходные данные для моделирования;- Simulink - модель;- фазовый портрет.Таблица 3.3

Вариант
k
T


Варьировать

1
10
0,2
0,1


2
5
0,1
0,2
k

3
3
0,3
0,1
T

4
4
0,1
0,3
T

5
5
0,2
0,4
k

6
6
0,4
0,8


7
7
0,5
1,3
k

8
8
0,1
1


9
2
0,2
0,9
T

10
5
0,3
0,5
k

11
10
0,4
0,6
T

12
5
0,5
0,7


13
3
0,5
1,2


14
4
0,4
0,5
T

15
5
0,3
0,6
k

16
6
0,2
1,1


17
7
0,1
1,3
k

18
8
0,2
0,9
T

19
2
0,3
0,2
T

20
5
0,4
0,5


21
10
0,3
0,4


22
5
0,6
0,1
T

23
4
0,2
0,3
k

24
3
0,4
0,2
T

25
2
0,4
0,5

Задание. В соответствии с вариантом задания определить реакцию динамической системы, описываемой дифференциальным уравнением (таб. 3.2) при внешнем воздействии заданном в таб.3.1.Отчет должен содержать:- исходные данные для моделирования;- Simulink - модель;- графики ЛАЧХ и ЛФЧХ.3.2. Примеры выполнения лабораторных работПри структурном моделировании в пакете Simulink необходимо составить схему моделирования. На ней изображаются блоки (усилители, сумматоры, интеграторы и т.д.) и связи между ними. При проведении моделирования эта схема набирается на экране дисплея с помощью мыши или клавиатуры. По своему смыслу этот процесс аналогичен вводу программы, однако он более прост и нагляден. Подробная информация о реализации таких схем в Simulink имеется в разделе 3.3. Пример 1. Моделирование входных сигналов динамических системПостановка задачи.Построить модель сигнала видана интервале [0; 2] и отобразить его на виртуальном осциллографе.Решение.Структурная схема моделирования сигнала приведена на рис.3.1.Сигнал задан в параметрах блока SineWave (библиотека Sources). Для сигнала используются два блока – блок линейного сигнала Ramp (библиотека Sources) и блок математических функций Fcn (библиотека User-DefinedFunctions), где была выбрана функция возведения в квадрат. Суммирование составляющих сигнала производится с помощью функции Sum (библиотека CommonlyUsedBlocks). Результаты работы выведены на экран осциллографа Skope(библиотека Sinks).Рис.3.1. Схема моделирования сигналаРис.3.2. Параметры блока SineWaveРис.3.3. Сигнал на экране виртуального осциллографа

Смотрите также файлы