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. Основная часть команд вводится в командном окне среды Matlab





Основная часть команд вводится в командном окне среды Matlab. Команды, которые надо применять в других окнах, обозначены иконками соответствующих программ.

Этап выполнения задания Команды и иллюстрации
1. Создайте новый m-файл (скрипт) с командами, которые строят модели объекта и входного сигнала: clear all; P = tf (1, [1 1]); % объект R = tf (1, [1 0]); % модель входного сигнала
2. Постройте стандартную систему и найдите оптимальный регулятор без ограничений на управление с помощью функции h2opt (файл h2opt.m нужно скопировать в рабочую папку): sys = [ R -P R 0]; C = h2opt (sys) Запустите скрипт, нажав (F5).
3. Постройте частотную характеристику полученного регулятора и сделайте выводы. bode (C)
4. Добавьте в скрипт (в нужное место!) команды для определения установившегося значения сигнала управления и изображения по Лапласу эталонного управляющего сигнала : uInf = dcgain(tf([1 0],1)*R/P); U0 = uInf*tf(1, [1 0]);
5. Измените стандартную систему с учетом ограничения на мощность сигнала управления kU = 1; sys = [ R -P kU*U0 -kU R 0]; Снова запустите скрипт (постройте оптимальный регулятор) и постройте частотную характеристику полученного регулятора. Сравните с предыдущим вариантом.
6. Запустите Simulink, соберите модель, как показано на рисунке, и сохраните ее под именем lab7sim1.mdl. Для того, чтобы вывести на осциллограф два сигнала, используйте мультиплексор (блок Mux, группа Singal Routing).
7. Установите параметры блоков, как показано на рисунках: Step Signal Controller Plant Обратите внимание, что в числитель блока Signal добавлен множитель , поскольку входной сигнал – это единичная ступенька, а не дельта-функция.
8. В параметрах осциллографа снимите флажок Limit data points (ограничивать число запоминаемых точек) и установите режим сохранения данных (Save data to workspace) в виде массива (Array) с именем out.
9. Добавьте в конец скрипта команды для построения числителей и знаменателей отдельных блоков [nP,dP] = tfdata(P, 'v'); [nR,dR] = tfdata(R, 'v'); [nC,dC] = tfdata(C, 'v'); а также для запуска моделирования sim('lab7sim1'); и построения графиков figure(1); plot(out(:,1), out(:,2), out(:,1), out(:,3));
10. Запустите скрипт и перенесите полученный график в отчет.
11. Повторите расчеты при и . Сделайте выводы. Закройте файлы (скрипт и модель).
12. Теперь будем исследовать замкнутую систему управления судном по курсу. Создайте новый скрипт и добавьте в него команды для построения моделей судна, привода, измерительной системы и входного ступенчатого сигнала: clear all; P = tf (0.0694, [18.2 1 0]); % модель судна H = tf (1, [2 1]); % привод G = tf (1, [6 1]); % обратная связь R = tf (1, [1 0]); % модель сигнала
13. Добавьте команды для подготовки данных к моделированию [nP,dP] = tfdata(P, 'v'); [nR,dR] = tfdata(R, 'v'); [nH,dH] = tfdata(H, 'v'); [nG,dG] = tfdata(G, 'v');
14. Найдите передаточную функцию оптимального регулятора без учета ограничений на управление: sys = [ R -P*H R -P*H*G]; [C,Poles] = h2opt (sys)
15. Постройте частотную характеристику полученного регулятора и сделайте выводы. bode (C)
16. Постройте оптимальный регулятор с ограничением на управление (учитывая, что установившееся значение сигнала управления для объекта с интегратором равно нулю): kU = 1; sys = [ R -P*H 0 -kU R -P*H*G]; [C,Poles] = h2opt (sys) Приведите в отчете его передаточную функцию и частотную характеристику. Сделайте выводы.
17. Запустите Simulink, соберите модель, как показано на рисунке, и сохраните ее под именем lab7sim.mdl. Для того, чтобы вывести на осциллограф два сигнала, используйте мультиплексор (блок Mux, группа Singal Routing).
18. Установите параметры блоков, как показано на рисунках: Step Signal Controller Actuator Plant Measurement Обратите внимание, что в числитель блока Signal добавлен множитель , поскольку входной сигнал – это единичная ступенька, а не дельта-функция.
19. В параметрах осциллографа снимите флажок Limit data points (ограничивать число запоминаемых точек) и установите режим сохранения данных (Save data to workspace) в виде массива (Array) с именем out. Аналогично для осциллографа Control установите вывод данных в массив u.
20. Добавьте в скрипт команды для выполнения моделирования [nC,dC] = tfdata(C, 'v'); sim('lab7sim'); построения графика (эталонный и фактический переходные процессы): figure(1); plot(out(:,1), out(:,2), out(:,1), out(:,3)); и расчета интегральных квадратических ошибок по выходу и по управлению (интегрирование методом трапеций, функция trapz): uInf = 0; % установившееся значение управления err2 = (out(:,2)-out(:,3)).^2; % квадрат ошибки errOpt = trapz(out(:,1),err2) % интегральная кв. ошибка errU2 = (u(:,2) - uInf).^2; % квадрат ошибки по управлению errU = trapz(u(:,1),errU2) % интегральная кв. ошибка
21. Установите время моделирования 100 с (меню Simulation-Simulation parameters-Stop time). Запустите скрипт и скопируйте в отчет полученный график.
22. Измените скрипт так, чтобы построить кривую качества системы (зависимость интегральный квадратических ошибок по выходу и управлению для Парето-оптимальных регуляторов): kU = [0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.2 1.5 1.7 2]; uInf = 0; % установившееся значение управления errOut = []; % освободить массивы errU = []; for i=1:length(kU) fprintf('\n%g', kU(i)); % вывод текущего kU sys = [ R -P % стандартная система 0 -kU(i) R -P]; [C,Poles] = h2opt (sys); % синтез оптимального регулятора [nC,dC] = tfdata(C, 'v'); sim('lab7sim'); % моделирование err2 = (out(:,2)-out(:,3)).^2; u2 = (u(:,2) - uInf).^2; errOut(i) = trapz(out(:,1),err2); errU(i) = trapz(u(:,1),u2); end;
23. После цикла добавьте команды для построения кривой качества figure(1); plot(errOut, errU, '-o'); xlabel('Error'); ylabel('Control error');
24. Запустите скрипт на выполнение. Скопируйте в отчет полученную кривую качества. Сделайте выводы.
       






Дата добавления: 2015-09-19; просмотров: 487. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...


Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Менадиона натрия бисульфит (Викасол) Групповая принадлежность •Синтетический аналог витамина K, жирорастворимый, коагулянт...

Разновидности сальников для насосов и правильный уход за ними   Сальники, используемые в насосном оборудовании, служат для герметизации пространства образованного кожухом и рабочим валом, выходящим через корпус наружу...

Дренирование желчных протоков Показаниями к дренированию желчных протоков являются декомпрессия на фоне внутрипротоковой гипертензии, интраоперационная холангиография, контроль за динамикой восстановления пассажа желчи в 12-перстную кишку...

Внешняя политика России 1894- 1917 гг. Внешнюю политику Николая II и первый период его царствования определяли, по меньшей мере три важных фактора...

Оценка качества Анализ документации. Имеющийся рецепт, паспорт письменного контроля и номер лекарственной формы соответствуют друг другу. Ингредиенты совместимы, расчеты сделаны верно, паспорт письменного контроля выписан верно. Правильность упаковки и оформления....

БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ ЗУБА В составе зуба выделяют минерализованные и неминерализованные ткани...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия