Файл: А.В. Бородин Моделирование типовых динамических звеньев с помощью системы Matlab.pdf

1

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Лабораторные работы выполняют на персональных компьютерах в операционной среде Windows с системой MatLab 6.1 (R12.1) и паке-

тами прикладных программ Control System Toolbox 5 и Simulink.

ЦЕЛЬ РАБОТ. Исследование характеристик типовых динамических звеньев и их анализ при изменении постоянных времени и коэффициентов передачи звеньев. Получение навыков исследования линейных динамических моделей с использованием пакетов прикладных программ Control System Toolbox и Simulink системы инженерных расчетов MatLab 6.

2. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Для выполнения лабораторных работ используется пакет прикладных программ Simulink [6] системы инженерных расчетов MatLab.

Simulink – это интерактивная среда для моделирования и анализа широкого класса динамических систем, которая предоставляет пользователю графический интерфейс для конструирования моделей из стандартных блоков при помощи технологии «drag-and-drop». Обширная библиотека блоков позволяет моделировать очень быстро – без написания единой строчки кода.

Выполнению лабораторных работ предшествует изучение учебного материала, изложенного на лекциях и в литературе [1-4]. Практическое выполнение работы состоит из следующих шагов.

1.Запуск системы MatLab 6.

2.Запуск среды Simulink (рис. 1).

3.Создать новую рабочую область командой «File -> New ->

Model» или нажатием на кнопку (см. рис.1.)

4. Поместить изображение модели звена, предназначенного для исследования, на рабочую область. Для этого нужно либо перетащить его с помощью мыши, либо скопировать его из библиотеки «Typical blocks».

2

Рис. 1. Основное окно Matlab

Рис. 2. Окно вспомогательных блоков LTI Viewer

3

5.Задать значения параметров звена. Для этого дважды щелкнуть правой клавишей мыши на блоке и в открывшемся окне подставить нужные значения параметров.

6.С помощью команды «tools -> linear analysis» открыть окно со вспомогательными блоками (рис. 3.2).

7.Блоки «Input point» и «Output point» поместить на рабочую область и соединить соответственно со входом и выходом исследуемого звена или какого-либо участка системы.

8.Построить частотные характеристики с помощью команды

«Simulnk –> Get Linearized Model» в окне LTI Viewer:Untitled.

9.Выбрать необходимые характеристики с помощью команды

«Edit -> Plot Configurations…».

Рис. 3. Характеристики модели

5

3. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Задача 1. Построить и исследовать характеристики звена с помо-

щью Simulink.

Задача 2. Используя стандартный набор блоков Simulink и библио-

теку Typical blocks:

а) составить структурные схемы; б) подобрать параметры устройства управления так, чтобы выпол-

нялись требования вариантов.

7

8