Студопедия — Инструкция по выполнению работы. .
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Инструкция по выполнению работы. .






Этап выполнения задания Команды Matlab
1. Сделайте свою папку рабочей папкой Matlab. ЛКМ по кнопке справа от поля Current Directory
2. Откройте окно рабочей папки. View – Current directory
3. Откройте модель, построенную в лабораторной работе № 4. двойной щелчок на lab4.mdl
4. Сохраните модель в своей папке под именем lab5.mdl. File – Save as...
5. Удалите модель линейной системы, оба мультиплексора и лишние соединительные линии. Достройте схему, как показано на рисунке.
6. Замените числовые значения постоянного возмущения и заданного курса на символьные: fConst и phiZad соответственно. Двойной щелчок на блоке Final value
7. Откройте блок Нелинейная система и замените все числовые значения на имена переменных во всех подсистемах. Через deltaMax обозначим максимальный угол перекладки руля (), а через ddMax – максимальную скорость перекладки (). Судно, Numerator: K Denominator: [Ts 1 0] ПД-регулятор:Numerator: Kc*[Ts+1 1] И-канал, Denominator: [TI 0] Гирокомпас, Denominator: [Toc 1] Привод, Denominator: [TR 0] Ограничение скорости перекладки руля: ±TR*ddMax Ограничение угла перекладки руля: ±deltaMax
8. Объясните, почему введены именно такие параметры для ПД-регулятора и для блока ограничения угла перекладки руля.
9. Вставьте в отчет схемы всех подсистем нелинейной модели. После этого закройте все окна подсистем, кроме главного окна модели.
10. Перейдите в командное окно Matlab и создайте новый М-файл. File – New – M-file
11. Введите численные значения всех параметров модели для своего варианта. Установите заданный курс 30 градусов. Сохраните файл под именем sysdata.m. clear all; clc; K = 0.0694; Ts = 18.2; TR = 2; Toc = 6; ddMax = 3; deltaMax = 30; phiZad = 30; fConst = 0; TI = 200; Kc = 0.7045;
12. Выполните скрипт, после этого запустите модель. Добейтесь, чтобы моделирование было успешно выполнено. Если этого не происходит, сообщения об ошибках надо искать в командном окне Matlab. клавиша F5 ЛКМ по кнопке
13. Откройте в редакторе скрипт lab4graph.m и сохраните его под именем lab5graph.m. двойной щелчок на lab4graph.m File – Save as...
14. Добавьте в начало скрипта строку, показанную справа. При этом скрипт становится функцией, принимающей два массива – phi и delta. Эта функция ничего не возвращает, а только строит график в отдельном окне. Она имеет собственное пространство переменных и не может (без специальных приемов) использо-вать переменные рабочей области Matlab. function lab5graph (phi, delta)
15. Удалите из функции лишние строки, учитывая, что теперь массивы phi и delta имеют только 2 столбца (строятся только процессы в нелинейной системе).
16. Измените заголовок на «Переходные процессы при изменении курса». Сохраните файл и скопируйте текст функции в отчет. title (...)
17. Создайте новый М-файл, введите в первой строчке вызов скрипта sysdata (загрузка параметров модели). Добавьте строки для запуска моделирования (модель lab5.mdl) и вывода результатов на экран. Сохраните скрипт под именем lab5go.m и скопируйте его в отчет. sysdata; sim ('lab5') lab5graph (phi, delta)
18. Теперь построим функцию, которая вычисляет перерегулирование и время переходного процесса. Создайте новый М-файл в редакторе и введите в него текст функции[26]: 1 function [sigma,Tpp] = overshoot (t, y) 2 yInf = y(end); 3 diff = (y - yInf) / abs (yInf); 4 sigma = max(diff) * 100; 5 i = find(abs(diff) > 0.02); 6 Tpp = t(max(i)+1); Комментарий: 1 – объявление функции overshoot, которая принимает два параметра-массива (время t и переходный процесс y) и возвращает два значения (перерегулирование в процентах sigma и время переходного процесса Tpp). 2 – вычисление последнего значения массива y, которое принимается за установившееся значение 3 – вычисление относительного отклонения в каждой точке графика 4 – вычисление перерегулирования в процентах 5 – в массив i записываются номера всех элементов массива diff, которые по модулю больше 0.02 (для определения времени переходного процесса используется отклонение 2%) 6 – вычисляется время переходного процесса как первый элемент массива t, после которого все элементы массива y отклоняются от установившегося значения не более, чем на 2%.
19. Сохраните файл с именем overshoot.m и скопируйте его в отчет.
20. Перейдите в окно скрипта lab5go. Удалите последние две строчки, оставив только загрузку исходных данных. Сохраните файл с именем lab5go1.m. В последней части работы мы исследуем влияние параметров модели на показатели качества переходных процессов. Сначала посмотрим, как влияет постоянная времени судна [27].
21. Добавьте в конец скрипта текст программы (без номеров строк) 1 Ts0 = Ts; 2 aTs = linspace(0.8, 1.2, 100) * Ts0; 3 aSi = []; aTpp = []; 4 for Ts=aTs 5 sim ('lab5') 6 [si,Tpp] = overshoot (phi(:,1), phi(:,2)); 7 aSi = [aSi si]; 8 aTpp = [aTpp Tpp]; 9 end; Комментарий: 1 – сохраняем номинальное значение постоянной времени в переменной Ts0 2 – создается массив из 100 постоянных времени, которые изменяются в диапазоне от 80 до 120% от номинального (расчетного) значения 3 – создаются пустые массивы aSi (для хранения значений перерегулирования) и aTpp (для хранения значений времени переходного процесса) 4 – начало цикла, переменная Ts принимает последовательно все значения из массива aTs 5 – моделирование при новом значении Ts 6 – вычисление перерегулирования и времени переходного процесса 7 – в конец массива aSi добавляется новое значение 8 – в конец массива aTpp добавляется новое значение 9 – конец цикла
22. Чтобы регулятор не изменялся при изменении Ts, необходимо в модели изменить в его числителе Ts на Ts0. ПД-регулятор: Numerator: Kc*[Ts0+1 1]
23. Запустите скрипт на выполнение. Если открыть окно осциллографа Курс, можно наблюдать, как изменяется переходный процесс при изменении постоянной времени. клавиша F5
24. Добавьте в конец скрипта строки для построения графика. В верхней части надо построить график изменения перерегулирования, в нижней – изменение времени переходного процесса, Здесь удобно использовать элементы из файла lab5graph.m, исправив их соответствующим образом.
25. Сохраните скрипт и запустите на выполнение только новые строки. Чтобы не проводить моделирование заново, можно выделить их в редакторе и нажать F9. Скопируйте отлаженный скрипт в отчет. выделить строки, клавиша F9
26. Если график изменения времени переходного процесса имеет ступенчатый или скачкообразный характер, уменьшите максимально допустимый шаг интегрирования и повторите моделирование (учтите, что время выполнения скрипта увеличится). Simulation – Simulation parameters – Max step size = 0.2
27. Скопируйте полученный график в отчет.
28. Сохраните скрипт с именем lab5go2.m. Исправьте его так, чтобы исследовать зависимости показателей качества от угла поворота судна от 1 до 110 градусов с шагом 1 градус.
29. Скопируйте отлаженный скрипт и полученный график в отчет. Объясните полученные кривые. Как они должны были бы выглядеть для линейной системы?

Таблица коэффициентов

Вариант , сек ,рад/сек , сек , сек
1. 16.0 0.06    
2. 16.2 0.07    
3. 16.4 0.08    
4. 16.6 0.07    
5. 16.8 0.06    
6. 17.0 0.07    
7. 17.2 0.08    
8. 17.4 0.07    
9. 17.6 0.06    
10. 17.8 0.07    
11. 18.0 0.08    
12. 18.2 0.09    
13. 18.4 0.10    
14. 18.6 0.09    
15. 18.8 0.08    
16. 19.0 0.07    
17. 19.2 0.08    
18. 19.4 0.09    
19. 19.6 0.10    
20. 18.2 0.0694    

 

Контрольные вопросы к защите

1. В параметрах блока модели указано имя переменной. Как задать ее значение?

2. Как ввести ограничение на скорость перекладки руля, если известна постоянная времени привода?

3. Что такое М-файл?

4. Как создать новый М-файл?

5. Где выводятся сообщения об ошибках при выполнении скрипта или функции?

6. Как строится заголовок функции в М-файле?

7. Может ли функция возвращать несколько величин?

8. Можно ли обращаться к переменным рабочей области Matlab внутри функции?

9. Как вызывается функция, записанная в М-файл?

10. Как выделить последний элемент массива?

11. Чему равен результат операции A-x, где A – массив, а x – число?

12. Как работает функция find?

13. Как изменить функцию overshoot, чтобы она определяла время переходного процесса с точностью 5%?

14. Что такое грубость (робастность) системы?

15. Что означает запись

· x = [];

· x = [x y];

· phi(:,1)

· phi(1,:)

16. Как выполнить только несколько строк из скрипта?

 







Дата добавления: 2015-09-19; просмотров: 1078. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Шов первичный, первично отсроченный, вторичный (показания) В зависимости от времени и условий наложения выделяют швы: 1) первичные...

Предпосылки, условия и движущие силы психического развития Предпосылки –это факторы. Факторы психического развития –это ведущие детерминанты развития чел. К ним относят: среду...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Демографияда "Демографиялық жарылыс" дегеніміз не? Демография (грекше демос — халық) — халықтың құрылымын...

Субъективные признаки контрабанды огнестрельного оружия или его основных частей   Переходя к рассмотрению субъективной стороны контрабанды, остановимся на теоретическом понятии субъективной стороны состава преступления...

ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ НАСЕЛЕНИЮ В УСЛОВИЯХ ОМС 001. Основными путями развития поликлинической помощи взрослому населению в новых экономических условиях являются все...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия