- •Департамент образования и науки ханты-мансийского автономного округа
- •Оглавление
- •Введение
- •1.3. Сохранение рабочей среды
- •1.4. Работа с массивами
- •1 Способ
- •2 Способ
- •1.5. Решение систем линейных уравнений
- •1.6. Считывание и запись данных
- •1.7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Построение графиков Содержание
- •2.1. Цель работы
- •2.2. Построение графиков одной переменной
- •2.3. Сравнение нескольких функций
- •2.4. Графики в логарифмических масштабах
- •2.5. Изменение свойств линии
- •2.6. Оформление пояснений к графикам
- •2.7. Графики функций двух переменных
- •2.8. Оформление графиков эффектами и цветом
- •Команды для цветового оформления графика
- •2.9. Поворот графика, изменение точки обзора
- •2.10. Параметрически заданные поверхности и линии
- •2.11. Анимированные графики
- •2. 12. Контрольные вопросы
- •3.3. Типы м-файлов
- •3.3.1. Файл-программы
- •3.3.2. Файл-функции
- •3.4. Файл-функции с одним входным аргументом
- •3.5. Файл-функции с несколькими входными аргументами
- •3.6. Файл-функции с несколькими выходными аргументами
- •3.7. Вычисления в MatLab
- •3.8. Интерполирование
- •3.9. Решение системы дифференциальных уравнений
- •3. 10. Варианты заданий
- •3.10. Контрольные вопросы
- •4.1. Общие указания к выполнению лабораторной работы
- •4.2. Цель работы
- •3. Краткие сведения из теории
- •Типовые звенья и значение коэффициентов уравнения (4.1)
- •Интегрирующих звеньев
- •Р 1 ис. 4.6. Характеристики идеального (1) и реального (2) дифференцирующих звеньев
- •4.4. Задание к лабораторной работе
- •Задания к лабораторной работе
- •4.5. Методика выполнения работы
- •Некоторые команды Control System Toolbox
- •4.6. Методический пример
- •4.7. Содержание отчета
- •4.8. Контрольные вопросы
- •4.9. Литература
- •5.1. Общие указания к выполнению лабораторной работы
- •5.2. Цель работы
- •5.3. Постановка задачи
- •5.4. Краткие сведения из теории
- •5.5. Методика выполнения работы
- •Некоторые команды Control System Toolbox
- •5.6. Задание к лабораторной работе
- •5.7. Методический пример
- •5.8. Отчет по лабораторной работе
- •5.9. Варианты заданий
- •5.11. Литература
- •6.1. Общие указания к выполнению лабораторной работы
- •6.2. Цель работы
- •6.3. Краткие сведения из теории
- •6.4. Методика выполнения работы
- •6.5. Методы контроля правильности набора схем и установки коэффициентов
- •6.6. Задание к лабораторной работе
- •6.7. Отчет по лабораторной работе
- •Варианты заданий
- •6.9. Литература
- •7.2. Цель работы
- •7.3. Краткие сведения из теории
- •7.4. Постановка задачи
- •7.5. Методика выполнения работы
- •7.6. Задание к лабораторной работе
- •7.7. Методический пример
- •7.8. Отчет по лабораторной работе
- •7.9. Варианты заданий
- •7.10. Контрольные вопросы
- •7.11. Литература
- •8.2. Цель работы
- •8.3. Краткие сведения из теории
- •8.4. Постановка задачи
- •8.5. Методика выполнения работы
- •Регулятор с опережением по фазе
- •Скорректированной системы
- •8.6. Отчет по лабораторной работе
- •8.7. Задачи для самостоятельной работы
- •Определения самолета
- •8.8. Контрольные вопросы
- •8.9. Литература
- •Основы теории управления в среде MatLab
- •628400, Россия, Ханты-Мансийский автономный округ,
6.5. Методы контроля правильности набора схем и установки коэффициентов
Первым и наиболее общим показателем правильности составления структурной схемы и установки коэффициентов является изменение всех переменных в допустимых границах. Если после нажатия кнопки Пуск некоторые переменные монотонно возрастают и «уходят в бесконечность», причиной этого может быть или наличие интегратора, не охваченного обратной связью (неправильно сделаны соединения), или большой коэффициент усиления в статике (неправильно выставлены коэффициенты).
Если решение сильно колебательное, то это может характеризовать отсутствие обратных связей по производным (например, при решении уравнения второго порядка) или наличие большого коэффициента усиления при моделировании колебательного звена.
Если переменные не выходят за предусмотренные пределы, то оценить точность моделирования позволяют следующие количественные методы.
1. Проверка правильности выставления коэффициентов по характеру переходного процесса (решения) для дифференциальных уравнений второго порядка. На вход собранной схемы подают скачкообразную возмущающую функцию, например xn = const = 40, и наблюдают характер решения (переходного процесса).
Если объект второго порядка, то, в зависимости от корней характеристического уравнения, могут быть получены следующие виды переходных процессов (рис. 6.7):
а) оба корня действительные отрицательные – переходный процесс апериодический;
б) оба корня комплексные сопряженные – переходный процесс колебательный;
в) оба корня чисто мнимые (в уравнение не входит первая производная) – переходный процесс представляет собой незатухающие колебания.
Рис. 6.7. Переходный процесс в системе
Следовательно, для такой проверки предварительно нужно вычислить корни характеристического уравнения. Соответствующие команды можно задать в Командном Окне (MatLab Command Window).
2. Проверка правильности времени переходного процесса. Производится при исследовании поведения объекта на скачкообразное возмущение: переходный процесс должен закончиться за время, чуть большее τ = 3Т, где Т – постоянная времени при первой производной полученная после деления всех членов диффе-ренциального уравнения на коэффициент при y(t). Для уравнения
(6.5)
и весь переходный процесс закончится за время τ = 3Т = 3 · 2,5455 = = 7,6364.
3. Проверка правильности выставления коэффициентов передачи по коэффициенту усиления в статике. На вход собранной схемы подают скачкообразное возмущение, например xn = const = 40. После окончания переходного процесса измеряют численное значение выходной величины y(∞). Это удобно сделать, подсоединив параллельно осциллографу элемент Дисплей (Display) из набора Приемники (Sinks).
Пусть для модели, описываемой уравнением
(6.6)
получилось y(∞) = 3,378. Следовательно, полученный коэффициент усиления в статике будет равен
Сравниваем коэффициент в статике с действительным, полученным по уравнению (6.6):
1,1y = 0,09xn,
Коэффициенты усиления в статике должны совпадать с необходимой точностью. Если нужна более высокая точность, то следует вновь выставить коэффициенты, взяв большее количество знаков после запятой.