Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-05-20 | 1001 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
На основе передаточных функций
Использование команд языка сценариев
В среде MatLab существует несколько возможностей задания передаточных функций линейных систем управления. В случае работы с помощью командной строки либо файла сценария наиболее рационально использовать функцию tf (transfer function).
Синтаксис функции ft:
f = tf (num, den), где num – коэффициенты полинома числителя передаточной функции, идущие по убыванию степени s, а den – коэффициенты полинома знаменателя передаточной функции, идущие по убыванию степени s.
Например, передаточная функция
(17)
вводится следующим образом:
>> n = [2 4]
n =
2 4
>> d = [1 1.5 1.5 1]
d =
1.0000 1.5000 1.5000 1.0000
>> f = tf (n, d)
Transfer function:
2 s + 4
-------------------------
s^3 + 1.5 s^2 + 1.5 s + 1
Еще один способ задания передаточной функции (17):
>> f = tf ([2 4], [1 1.5 1.5 1]);
Функции для получения временных характеристик на основе передаточных функций приведены в табл. 4.
Таблица 4
Функции для представления временных характеристик
Функция | Описание функции |
step(f) step(f, t) | Вывод в виде графика переходной характеристики системы |
impulse(f) impulse(f, t) | Вывод в виде графика импульсной характеристики системы |
Примечание. f – передаточная функция; t – интервал времени, для которого будет рассчитан переходный процесс |
Использование Simulink
Еще одним способом задания систем в виде передаточных функций является использование пакета Simulink, входящего в состав MatLab.
Для представления передаточной функции в Simulink используется блок Transfer Fcn. Блок передаточной характеристики Transfer Fcn задает передаточную функцию в виде отношения полиномов
, (18)
где nn и nd – порядок числителя и знаменателя передаточной функции, порядок числителя не должен превышать порядок знаменателя, num – вектор или матрица коэффициентов числителя, den – вектор коэффициентов знаменателя. Параметры блока Transfer Fcn:
|
– Numerator – вектор или матрица коэффициентов полинома числителя.
– Denominator – вектор коэффициентов полинома знаменателя.
– Absolute tolerance – абсолютная погрешность.
Исследование переходных характеристик осуществляется путем подачи на вход блока, представляющего передаточную функцию (блок Transfer Fcn), единичного ступенчатого сигнала (блоки Constant или Step). Входной сигнал блока должен быть скалярным. Чтобы получить переходный процесс, необходимо поместить на схему блок Scope и соединить его вход с выходом блока, переходный процесс которого необходимо получить. На рис. 6. показан пример моделирования колебательного звена с помощью блока Transfer Fcn (схема в Simulink и переходные процессы, полученные в блоке Scope). Начальные условия при использовании блока Transfer Fcn полагаются нулевыми.
Рис. 6. Пример моделирования колебательного звена с помощью Simulink
Использование SciLab для моделирования систем на основе передаточных функций
Использование script-языка
При использовании script-языка SciLab для представления линейных систем используется функция syslin.
Синтаксис:
sl = syslin(dom, N, D)
sl = syslin(dom, H)
Параметры функции syslin:
dom – символьная переменная, которая может принимать два значения: 'c' или 'd'. dom определяет временной домен системы и может принимать следующие значения: dom='c' для систем непрерывных во времени; dom='d' для дискретно-временных систем;
N, D – полиномиальные матрицы;
H – рациональная матрица;
Выражение s = poly(0,'s') задаёт полином, соответствующий оператору Лапласа; переменная s может быть использована в дальнейшем. Наряду с таким заданием можно использовать и константу %s.
Далее приведены альтернативные способы задания двух ПФ и .
Пример 1:
s = poly(0, 's');
H1 =(1+2*s)/s^2
W1 = syslin('c', H1)
H2 = (1+2*s+s^2)/s^2
W2 = syslin('c', H2)
Пример 2:
s = poly(0, 's');
W1 = syslin('c', 1+2*s, s^2)
W2 = syslin('c', 1+2*s+s^2, s^2)
|
Пример 3:
W1 = syslin('c', 1+2*%s, %s^2)
W2 = syslin('c', 1+2*%s+%s^2, %s^2)
Для исследования временных характеристик используется функция csim, предназначенная для моделирования линейной системы
[y [,x]] = csim(u, t, sl),
где u – функция управления, принимает значения ‘step’ или ‘impulse’ в зависимости от вызываемой временной характеристики;
t – действительный вектор, характеризующий время; t(1) – начальное время x0=x(t(1));
sl – передаточная функция, представленная функцией syslin.
Далее рассмотрим в качестве примера моделирование апериодических звеньев первого порядка с различными значениями постоянных времени. Результат моделирования в виде переходных характеристик приведен на рис. 7.
Пример:
// построение переходных характеристик
// апериодического звена 1-го порядка
K = 1; // коэффициент усиления
T1 = 0.1; // постоянные времени
T2 = 0.5;
T3 = 1;
W1 = syslin('c', K/(T1*%s + 1));// задать ПФ
W2 = syslin('c', K/(T2*%s + 1));
W3 = syslin('c', K/(T3*%s + 1));
t = 0:0.05:5; // временной интервал
h1 = csim('step', t, W1); // моделирование подачи
h2 = csim('step', t, W2); // на вход ПФ
h3 = csim('step', t, W3); // ступенчатого воздействия
// построение графиков
plot(t, h1, 'r', t, h2, 'g', t, h3, 'b');
xgrid(2); // установка сетки на графике
// установка подписей графика и осей
xtitle('h(t)', 'time, c', 'h(t)');
legend('T=0.1', 'T=0.5', 'T=1'); // подпись легенды
Рис. 7. Переходные характеристики апериодических звеньев в SciLab
Рекомендации по моделированию дифференцирующего
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!