ЛР3 / Моделирование_3
.docxНикитиной С.
ИВТ-44
Лабораторная работа №3
Вариант №11
Вариант
|
Номер задачи |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
11, 23, 35 |
|
R=2 L=1.5 C=0.5 |
|
=0.5 b=0.9 |
|
Задание 1
Исследовать модель аттрактора Лоренца. Изменять в ней параметры (время, шаг моделирования, метод интегрирования), изменять число каналов в осциллографе и подавать на них различные сигналы со схемы, накладывать графики, посмотреть, как меняются результаты моделирования.
Порядок работы.
открыть файл «lab3_lorenzs.mdl» в MatLab;
задать необходимые параметры: время, шаг, метод моделирования;
зафиксировать полученные результаты;
поменять значения параметров на новые;
зафиксировать новые результаты моделирования;
сделать выводы.
Модель аттрактора Лоренца была построена по лабнику.
Рисунок 1. Модель аттрактора Лоренца.
Рисунок 2. Подсистема.
Время (simulation time): 60 с. Шаг моделирования (sample time): 0.01. Метод интегрирования (initial condition): для интегратора (x) = 1, для интегратора (y) = 1, для интегратора (z) = 1.
Рисунок 3. Первый результат моделирования на осциллографе.
Рисунок 4. Первый результат моделирования на графопостроителе.
Время (simulation time): 60 с. Шаг моделирования (sample time): -1. Метод интегрирования (initial condition): для интегратора (x) = 1, для интегратора (y) = 0, для интегратора (z) = 2.
Рисунок 5. Второй результат моделирования на осциллографе.
Рисунок 6. Второй результат моделирования на графопостроителе.
Время (simulation time): 60 с. Шаг моделирования (sample time): -1. Метод интегрирования (initial condition): для интегратора (x) = 2, для интегратора (y) = 2, для интегратора (z) = 1.
Рисунок 7. Трети й результат моделирования на осциллографе.
Рисунок 8. Третий результат моделирования на графопостроителе.
Вывод: при выборе шага модельного времени (sample time) в пределах [-1;0] – initial condition для integrator(z) должен быть больше 1, т.к. данные подаются непрерывно, R выходит за возможные значения. При выборе шага (0;1) данные подаются как для дискретной системы. Итак, нужно подобрать значения так, чтобы процесс оставался устойчивым, R оставался в пределах значений, и система не раскачивалась.
Задание 2
Собрать модель RLC-цепочки, промоделировать согласно варианту, подобрать время моделирования.
Рисунок 9. Схема RLC-цепочки.
Построим модель RLC цепи с параметрами по варианту: R = 2, L = 1.5, C = 0.5.
Рисунок 10. Модель RLC-цепочки в Simulink.
*Блок Powergui необходим для моделирования любой модели Simulink, содержащей блоки SimPowerSystems™ (элементы электрических цепей). Он используется для хранения эквивалентной схемы Simulink, которая представляет уравнения пространства состояний модели.
Получим следующий вид переменного сигнала:
Рисунок 11. Вид переменного сигнала.
Подобранное время: stop time = 0.1, sample time = 0 (т.к. система непрерывна).
Задание 3
Вычислить функцию в зависимости от варианта.
Помощь: использовать блоки integrator, derivative, gain, product, sum, sin, constant и другие по необходимости.
Построим модель нашей функции:
Рисунок 12. Модель функции по варианту.
Рисунок 13. Осциллограмма модели функции по варианту.
Задание 4.
Построить спираль Карно: и . Использовать графопостроитель, блок Ramp. Нарастающий сигнал начинается с отрицательного уровня: промоделировать с –10 и с –20. Коэффициенты брать из таблицы вариантов: a = 0.5, b = 0.9
Рисунок 14. Модель цикла Карно с коэффициентами по варианту.
Выберем в блоке Ramp initial output = -10. Тогда для полной прорисовки stop time = 20.
Рисунок 15. Спираль Карно при начальном уровне -10.
Выберем в блоке Ramp initial output = -20. Тогда для полной прорисовки stop time = 40.
Рисунок 15. Спираль Карно при начальном уровне -20.