- •«Санкт-Петербургский государственный
- •Введение
- •1. Формирование теории управления как точной научной дисциплины. Базовые понятия и законы
- •1.1. Базовые понятия теории управления
- •1.2. Задача автоматизации
- •Основные этапы в истории науки об управлении: автоматика, теория автоматического регулирования
- •Основные этапы в истории науки об управлении: кибернетика, общая теория систем, современная теория управления
- •4. Современная теория управления
- •5. Интегративный характер теории управления, как науки об общности принципов и процессов управления в объектах различной физической природы
- •5.1. Управление как наука и искусство
- •5.2. Особая сложность и актуальность теории и практики управления
- •5.3. Управление как система
- •6. Проблема целостного понимания окружающего мира, как единого эволюционного процесса
- •7. Роль вычислительной техники и информатики в теории и технике управления
- •7.1. История развития вычислительной техники и информатики
- •7.2. Тенденции развития вычислительных систем
- •7.3. Тенденции развития информатики
- •8. Физическая теория управления
- •9. Управление как организация целенаправленного взаимодействия энергии, вещества и информации
- •10. Методология разработки систем
- •10.1.1. Понятие и сущность теории управления
- •10.1.2. Методология теории управления
- •10.1.3. Комплексная модель человека в системе управления
- •10.2. Особенности систем автоматизации и управления. Модель. Моделирование
- •10.2.1. Построение математических моделей
- •10.2. Описание автоматизированного процесса
- •10.2.3. Виды моделей процесса
- •10.2.4. Переменные систем управления
- •11. Проектирование нелинейных систем в пакете matlab
- •11.1. Обзор нелинейных блоков
- •11.1.2. Виртуальный осциллограф
- •11.2. Нелинейные блоки
- •11.2.1. Блок ограничения Saturation
- •11.2.2. Блок с зоной нечувствительности Dead Zone
- •11.2.3. Релейный блок Relay
- •11.2.4 Блок с ограничением скорости Rate Limiter
- •11.2.5. Блок квантования Quantizer
- •11.2.6. Блок фрикционных эффектов Coulombic and Viscous Friction
- •11.2.7. Блок люфта Backlash
- •11.2.8. Детектор пересечения заданного уровня Hit Crossing
- •11.3. Назначение пакета Simulink Response Optimization Blockset
11.2.5. Блок квантования Quantizer
Блок Quantizer служит для квантования меняющихся сигналов с одинаковым шагом по уровню (рис. 11.9). Сигналы квантуются по уровню и превращаются в ступенчатые сигналы.
Рис. 11.9. Блок Quantizer и окно установки его параметров
Блок имеет единственный параметр – шаг по уровню (по умолчанию 0,5). Рисунок 11.8 показывает квантование синусоидального сигнала. Можно отметить, что при большом шаге его трудно назвать идеальным – точного слежения за уровнем входного сигнала нет.
11.2.6. Блок фрикционных эффектов Coulombic and Viscous Friction
Блок фрикционных эффектов Coulombic and Viscous Friction служит для моделирования фрикционных эффектов сухого и вязкого трения (рис. 11.10). Передаточная функция блока указана в окне установки его параметров.
В качестве параметра блока задается список смещений при фрикционных эффектах и коэффициент передачи для приращений выходного сигнала.
Рис. 11.10. Блок фрикционных эффектов и окно установки его параметров
11.2.7. Блок люфта Backlash
Блок Backlash имитирует эффект возникновения люфта (рис. 11.11.). Этот эффект создает передаточную характеристику гистерезисного типа, которая представляется графически в пиктограмме блока.
Блок имеет два параметра: ширину диапазона Deaband width и начальный уровень сигнала на выходе Initial output (по умолчанию 1 и 0). Уровень Initial output является также срединным значением входного сигнала, a Deaband width определяет ширину петли гистерезиса передаточной характеристики блока. Сигнал на входе будет равен заданному значению Initial output, пока при возрастании не достигнет значения U+(Deaband width)/2, после чего перестает меняться. При спаде сигнал перестает меняться, достигнув границы U-(Deaband width)/2.
Рис. 11.11. Блок люфта и окно установки его параметров