Описание лабораторной установки

Моделирование цифровой системы управления проводится на персональных ЭВМ с использованием пакета Simulink, входящего в среду программных средств MATLAB.

Подготовка к выполнению работы

1. Ознакомиться с особенностями моделирования цифровых автоматических систем в пакете Simulink.

2. Оформить теоретическую часть отчета.

Порядок выполнения работы

1. Составить математическую модель ЦАС в виде структурной схемы, приведенной на рис. 1, для заданного преподавателем варианта при следующих исходных данных:

1.1. Алгоритм выработки сигнала управления ЦВМ приведен в виде структурной схемы на рис. 4.

_

x^*

y^*

δ^*

_

g^*

Рис. 4. Алгоритм выработки сигнала управления в ЦВМ:

, , – параметры цифрового корректирующего звена, реализованного в ЦВМ

Шаг квантования по уровню входного воздействия g(t) и управляемой величины y(t) преобразователями Н – К, а также шаг квантования по уровню сигналов, вырабатываемых в ЦВМ, принять равными 0,0001.

Период квантования входного воздействия g(t) и управляемой величины y(t) преобразователями Н – К принять равным периоду квантования сигналов управления в ЦВМ. Значения периода квантования сигналов управления в ЦВМ по вариантам приведены в табл. 1.

1.2. Параметры математической модели ЦАП (преобразователя К – Н) приведены в табл. 1.

Таблица 1

Номер варианта	Период квантования ЦВМ, T0, с	Шаг квантования по уровню сигнала управления ЦАП, δЦАП	Коэффициент передачи ЦАП, KЦАП	Максимальное значение сигнала управления на выходе ЦАП, Umax
1	0,01	0,0001	50	10
2	0,02	0,0001	50	10
3	0,005	0,0016	3	12
4	0,01	0,0016	3	12
5	0,02	0,0016	3	12
6	0,005	0,0001	50	10

1.3. Математическая модель непрерывной части ЦАС представляется в виде передаточной функции , параметры которой приведены в табл. 2.

Таблица 2

Номер варианта	KНЧ1	KНЧ2	KНЧ3	TНЧ, с	a0	a1, с	a2, с^2
1	3	20	0,001	0,01	1	0,2	0,0001
2	6	10	0,002	0,001	2	0,5	0,0002
3	5	30	0,0005	0,002	1	0,3	0,0003
4	10	20	0,001	0,001	1	0,4	0,003
5	7	50	0,002	0,005	2	0,7	0,002
6	100	10	0,0002	0,02	1	0,15	0,0005

2. Ввести в ПЭВМ машинную модель ЦАС с использованием блоков библиотеки пакета Simulink.

3. Подобрать значения параметров , , цифрового корректирующего звена, реализованного в ЦВМ, обеспечивающие следующие характеристики системы управления:

• время отработки входного воздействия g(t)=0,1·1(t) до остаточной ошибки не более 0,001 – не более 1 с;

• максимальное перерегулирование при отработке входного воздействия g(t)= 0,1·1(t) – не более 10 %.

4. Исследовать влияние периода квантования на качество переходного процесса ЦАС.