Лабораторная работа №4 Система автоматического контроля

Цель работы: Рассмотреть работу системы автоматического контроля, описываемой уравнением:

где

, .

К качеству системы предъявляются следующие требования: реакция на ступенчатый входной сигнал должна иметь время установления менее 2с и перерегулирование менее 4%.

Предполагается, что все переменные состояния доступны измерению и можно сформировать управляющий сигнал согласно уравнению:

_обр=-k₁x₁-k₂x₂-k₃x₃,

где k=1, k₁=1, k₂= 0,35, k₃.=0,05.

Ход работы:

1.Создание проекта

Для создания проекта необходимо запустить «Редактор базы каналов»

2. Задание имени проекта

Рис. 4.1

3.Создание узла

4.Задание имени узла и его типа

5.Создание каналов с именами , x1.

6. Установка атрибутов каналов.

Для возмущающего воздействия задаем типа канала – выходной.

Рис. 4.2

Для канала x1 задаем типом канала – входной.

Рис. 4.3

7. Создание каналов x2 и х3 по образцу x1

Рис. 4.4

8. Для математического моделирование системы управления в «Редакторе базы каналов» пакета Трейс Моуд переходим в режим редактирования FBD-программ.

9.Создаем новую программу, задаем имя.

10. Переходим в режим редактирования FBD-программ.

Рис. 4.5

11. Набираем заданную схему управления с использованием стандартных FBD- блоков (рисунок 4.7):

– интегратор (intg) из F(x),

– вычитатель (sub),

– блок умножения (mul),

– блок суммирования на 4 входа (один вход не используем) из Арифметические,

– блок графического отображения значения переменных (Sfloat),

– блок числового отображения значения переменных (STEXT) из меню «Отображение».

Для выноса элементов на рабочее поле необходимо нажать на вторую иконку меню FBD (работа с блоками), а для редактирования и соединения элементов – первый блок (работа со связями).

12. Для установки атрибутов входных и выходных переменных FBD-блоков необходимо перейти в меню «Описание переменной».

Рис. 4.6

В поле «Назначение» задаем Аргумент, если это u, x1, x2, x3, Константа, если k, k1, k2, k3, блок, если Uрег.

В поле «Значение» – вводим числовое значение констант k, k1, k2, k3.

В поле «Комментарий» – вводим вспомогательные комментарий (u, x1, x2, x3, k, k1, k2, k3, Uрег).

Рис. 4.7

13. Эмуляция работы системы в Редакторе базы каналов.

14. Привязываем выводы блоков заданным каналам (рис. 4.8).

Рис. 4.8

15. Графическое моделирование работы пресса в «Редакторе представления данных» пакета Трейс Моуд.

15.1. Открытие созданного проекта

15.2. Задание области трендов для исследуемых переменных.

15.3. Создание кнопок управления для прямой посылки в канал возмущения.

16. Запустим процесса эмуляции работы системы.

Рис. 4.9

17. Сохранение проекта

Рис. 4.10

Содержание отчета:

1. Схему управления следящей системой с результатами моделирования в Редакторе базы каналов.

2. Графическую мнемосхему работы системы.

3. Описание исследуемых атрибутов графических объектов системы.

4. Выводы по работе исследуемой следящей системы.