3. Порядок проведения работы

На ЭВМ в системе MATLAB-simulink набрать схему, приведенную на рис. 1.6. Звено Transfer Fcn моделирует исследуемое звено (установить тип звена по указанию преподавателя). Выходную величину звена (переходную характеристику) просматривают с помощью звена Scope. Звено To Workspace позволяет в командном окне получить пере-ходную характеристику в виде таблицы значений времени и выходной величины с заданным шагом.

9

Для того чтобы задать тип звена и его параметры, нужно войти в окно Block Parameters звена (для этого поставить стрелку курсора внутри изображения звена и два раза щелкнуть левой кнопкой мышки) и набирать значения коэффициентов числителя и знаменателя передаточной функции исследуемого звена. Коэффициенты набираются последовательно через пробелы, начиная с коэффициента при Р в старшей степени. Коэффициенты помещаются внутри квадратных скобок. Если в передаточной функции отсутствует Р⁰, например, числитель дифференцирующего звена, то при наборе коэффициентов числителя последним коэффициентом должен быть 0.

Настройка звена To Workspace.

Variable name: y.

Далее следует установить параметры моделирования. В меню Simulation выбираем команду Parameters.

Кнопка Solver:

Type: Fixed-step, ode 4 (Runge-Kutta).

Max step size : 0.01

Кнопка Workspase1/0:

Time: t,

Output: y

10

. (1)

Первое слагаемое (1) соответствует регулированию по отклонению, второе – по внешнему задающему воздействию и третье – по внешнему возмущающему воздействию.

В данной лабораторной работе рассматриваются только такие законы, когда управляющее устройство вырабатывает величину u(t) в функции ошибки по линейному закону.

Рассмотрим систему, структурная схема которой представлена на рис.4.2.

Уравнение, связывающее ошибку системы хс входным задающим воздействиемgи с возмущающим воздействиемf, имеет вид:

, (2)

здесь К₀₁(Р) - передаточная функция объекта управления по управляющему воздействию;

К₀₂(Р) - передаточная функция объекта управления по возмущающему воздействию;

27

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4

Основные законы управления

1. Цель работы

Цель работы – изучение законов управления, в соответствии с которыми управляющее устройство формирует сигнал, воздействующий на объект управления, а также свойств, которые приобретает система управления при различных законах управления.

2. Краткие теоретические сведения

Под законом управления (регулирования) понимают алгоритм, в соответствии с которым управляющее устройство формирует воздействие U(t), подаваемое на вход объекта управления (рис.4.1).

На функциональной схеме приняты следующие обозначения: УУ – управляющее устройство; ОУ – объект управления; g(t) – задающее воздействие; х(t) – ошибка управления;u(t) –управляющее воздействие;f(t) – возмущение; у(t) – выходная величина системы.

В общем виде закон управления может быть выражен следующей формулой:

26

После настройки всех звеньев и установки параметров моделирования провести моделирование.

Для вывода результатов моделирования в виде таблицы в командном окне MATLAB набрать следующую команду:

[t(1:N:M),y(1:N:M)] /Enter/.

Здесь М – число точек переходного процесса определяется следующим выражением:

М = t / h , где t - время переходного процесса,

h – фиксированный шаг интегрирования.

N – шаг вывода расчетных данных в таблицу. Например, N=20 - это значит, что в таблицу будет выведена каждая двадцатая точка переходного процесса.

Контрольные вопросы

1. Как по дифференциальному уравнению звена получить его передаточную функцию?

2. Дайте определение передаточной функции.

3. Приведите передаточные функции следующих звеньев: апериодического первого и второго порядков, колебательного, интегрирующего, дифференцирующего идеального и реального.

Л и т е р а т у р а

1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. –М.: Наука, 1972. – с.56-90.

11

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2