Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
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:
2018-01-05 | 332 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В данном параграфе на примере двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) рассмотрим создание S-функции для модели реального объекта.
Математическое описание ДПТ НВ
Двигатель постоянного тока независимого возбуждения (рис. 16.9), описывается следующей системой дифференциальных и алгебраических уравнений в абсолютных единицах:
(1) | |
(2) | |
(3) | |
(4) |
где
u - напряжение на якорной обмотке двигателя, e - электродвижущая сила (ЭДС) якоря, i - ток якоря, Ф - поток, создаваемый обмоткой возбуждения, M - электромагнитный момент двигателя, MС - момент сопротивления движению, - скорость вращения вала двигателя, R - активное сопротивление якорной цепи, L - индуктивность якорной цепи, J - суммарный момент инерции якоря и нагрузки, С - коэффициент связи между скоростью и ЭДС, СМ - коэффициент связи между током якоря и электромагнитным моментом.Рис. 16.9 Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением. |
С точки зрения будущей модели, входными воздействиями являются напряжения якоря u и момент сопротивления движению MС, выходными переменными - электромагнитный момент двигателя M и скорость вращения вала двигателя , а переменными состояния - переменные стоящие под знаком производной: ток якоря i и скорость вращения вала двигателя . Остальные переменные, входящие в состав уравнений (1) - (4) являются параметрами, численные значения которых, необходимо будет задавать при проведении расчетов.
Преобразуем дифференциальные уравнения (1) и (2) к явной форме Коши и выполним подстановку. Система уравнений примет вид:
(5) | |
(6) | |
(7) | |
(8) |
Последнее уравнение есть отражение того факта, что переменная состояния является также и выходной переменной.
|
Тогда уравнения (5) - (8) примут вид:
(9) | |
(10) | |
(11) | |
(12) |
Перепишем систему уравнений в матричной форме:
(13) | |
(14) |
где
, | , | . |
Отметим, что в получившейся системе уравнений входные переменные не участвуют в формировании выходных переменных (матрица обхода D - отсутствует) и, следовательно, параметр sizes.DirFeedthrough, определяемый при инициализации S-функции должен быть задан равным нулю.
Пример S-функции для ДПТ НВ
Для создания S-функции для ДПТ НВ за основу взят файл примера модели непрерывной системы csfunc.m. Принципиальные отличия нового файла от образца сводятся к следующему:
1. Для расчета матриц уравнений пространства состояния A, В и С используются параметры передаваемые в S-функцию через окно диалога блока S-function. Эти параметры (L, R, J, Cm, Cw, Fi) записываются в конце списка параметров в заголовке S-функции: function [sys,x0,str,ts] = dpt_sfunc_1(t,x,u,flag,L,R,J,Cm,Cw,Fi)
2. Для исключения одинаковых (повторяющихся) вычислений расчет матриц A, В и С выполняется в методе mdlInitializeSizes. Для этого параметры блока (L, R, J, Cm, Cw, Fi) передаются в метод mdlInitializeSizes через его заголовок: [sys,x0,str,ts] = mdlInitializeSizes(L,R,J,Cm,Cw,Fi) Поскольку инициализация модели происходит лишь один раз, то и расчет матриц A, В и С будет выполнен также один раз, что значительно повысит скорость моделирования.
3. Передача рассчитанных в mdlInitializeSizes матриц выполняется с помощью глобальных переменных. Для этого объявления вида: global A B C; выполнены в теле S-функции, методе mdlInitializeSizes (где выполняется расчет этих матриц), а также методах mdlDerivatives и mdlOutputs (где эти матрицы используются для расчетов).
4. Поскольку в уравнения пространства-состояния матрица D отсутствует (входные переменные не участвуют в формировании выходных переменных), то параметр sizes.DirFeedthrough в методе mdlInitializeSizes задан равным нулю.
Ниже приводится текст S-функции dpt_sfunc_1 (файл dpt_sfunc_1.m):
|
На рис.16.10 показаны модели двигателя постоянного тока на базе S-функции и с использованием стандартных блоков. Результаты расчета для обеих моделей идентичны. Окно диалога блока S-function изображено на рис. 16.11.
|
Рис. 16.10 Модели ДПТ НВ |
Рис. 16.11 Окно диалога блока S-function |
[Скачать пример]
|
|
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
© 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!