Дипломна робота на тему: «РОЗРОБКА МОДЕЛЕЙ У ВИГЛЯДІ S – ФУНКЦІЙ ДЛЯ РЕАЛІЗАЦІЇ В MATLAB ТИПОВИХ ЛІНІЙНИХ ДИНАМІЧНИХ ЛАНОК»

Зміст

ВСТУП    5

1 Системи автоматичного управління    6

1.2 Загальна характеристика систем автоматичного управління    6

1.3 Математична модель автоматичних систем управління    9

1.2.1 Передатна функція    10

2 Середовище моделювання MatLab    14

2.1 Загальна характеристика    14

2.2 Simulink    15

3 Використання S – функції    16

3.1 Загальна характеристика.    16

3.2 Опис S–функцій.    17

3.3 Математичний опис S-функції    18

3.4 Етапи моделювання    18

3.5 Callback-методи S-функції    20

3.6 Основні поняття S-функції    21

3.7 Створення S-функцій на мові MATLAB    23

3.8 Створення S-функцій на мові C    24

3.8.1 Створення S-функцій на мові C за допомогою S-Function Builder    26

3.9 Створення S-функцій на мові C++    35

3.10 Створення S-функцій на мові Fortran    35

4 Розробка S-функцій для моделі асинхронного двигуна    37

4.1 Математична модель    37

4.2 Реалізація моделі в системі MATLAB    39

4.3 Регулятор механічного моменту    45

ВИСНОВКИ    50

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ    51

Додаток 1    53

Додаток 2    57

Додаток 3    60

Додаток 4    63

 

ВСТУП

Перспективним напрямком в моделюванні систем автоматичного управління є використання середовища моделювання MatLab. Основною особливістю є те, що MatLab орієнтований на вирішення, окрім інших, і технічний завдань, на математичні розрахунки і візуалізацію результатів[2].

Слід відзначити підсистему Simulink, яка дозволяє побудову моделей складних електротехнічних систем на основі методів імітаційного і функціонального моделювання[3]. Важливо відзначити, що після побудови функціональної моделі виключається складний етап складання і розв’язання диференціальних і алгебраїчних рівнянь[1].

Simulink-функції, або S-функції – це опис блоку на одній з мов програмування: MATLAB, C, C++, Ada або Fortran. При допомозі мов програмування можна створювати будь-який складний блок і включати в Simulink-модель. S-функції, нічим не відрізняються від стандартних блоків з бібліотеки системи Simulink[15].

Метою даної роботи є моделювання систем автоматичного управління з використанням блоку S-функцій, математичний опис S-функцій, опис основних етапів моделювання S-функцій на мовах програмування.

Об’єктом дослідження є асинхронний двигун і його моделювання за допомогою S-функцій.

Предметом дослідження є використання моделей систем автоматичного управління для розв’язання реальних технічних завдань.

В моїй роботі описано етапи створення S-функцій, особливості їх створення на C, C++, Fortran.

1 Системи автоматичного управління

1.2 Загальна характеристика систем автоматичного управління

Системи автоматичного управління (САУ) різної фізичної природи і абсолютно різного функціонального призначення можуть мати однаковий математичний опис, тобто описуватися рівнянням однаковими (відрізнятися будуть лише розмірності величин).

У загальному виді САУ з однією вихідною координатою, одним задаючим і одним збурюючим сигналом представлена на мал. 1.1, на якому позначено:

ПУ – пристрій управління;

ОУ – об’єкт управління

Х – вихідна величина, що характеризує стан об’єкту;

Y – регулююча дія;

G – задаючий сигнал;

F – збурюючий сигнал.


Мал. 1.1 Загальна схема САУ

На вхід ПУ крім задаючої дії поступає інформація про збурюючу дію і про поточне реальне значення вихідної величини. Відповідно до цього ПУ одержану інформацію перетворює і формує регулюючу дію[7].

У окремих випадках САУ можуть мати не всі представлені зв’язки.

Для ознайомлення з основними видами САУ розглянемо класифікацію систем по ряду істотних з позиції теорії автоматичного управління ознак.

а). Розімкнені, замкнуті і комбіновані системи.

У розімкнених САУ вихідна величина об’єкту не вимірюється, тобто немає контролю за станом об’єкту. Розімкненими вони називаються тому. що в них відсутній зв’язок між виходом об’єкту і входом пристрою управління.

Можливі варіанти, в яких ПУ вимірює тільки задаючу дію G, або задаючу і збурюючу дії. У першому варіанті прийнято говорити, що управління здійснюється по задаючій
дії, в другому – по збурюючій.

При реалізації управління по задаючій дії команди G шляхом зміни Y приводять до відповідних змін вихідної величини Х. Точність відповідності Х і G визначається стабільністю параметрів ПУ і ОУ, а також величиною збурення.

У САУ з управлінням по збурюючій дії регулююча дія Y формується таким, чином, щоб компенсувати відхилення вихідної величини Х, викликане вимірюваним збуренням F. Для підвищення точності необхідно враховувати всі можливі збурення. Практично більшість збурень важко виміряти і перетворити в потрібний тип сигналу. Крім того, вимірювання декількох збурень ускладнює схему САУ.

У замкнутих САУ на вхід ПУ подаються задаюча дія G і вихідна величина об’єкту Х. З величини G пристрій управління визначає відповідне необхідне значення Х0 і, маючи інформацію про поточне значення Х, забезпечує необхідну відповідність між Х і G шляхом дії на об’єкт.

У такій САУ пристрій управління намагається ліквідовувати всі відхилення Х від заданого Х0 незалежно від причин, що викликають ці відхилення, включаючи будь-які збурення і внутрішні перешкоди.

САУ такого типа є замкнутим контуром, утвореним ОУ і ПУ. Пристрій управління, створює зворотний зв’язок навколо об’єкту, пов’язуючи його вихід з входом. Тому замкнуті САУ називають ще системами із зворотним зв’язком або системами, що реалізовують принцип управління по відхиленню. Саме системи із зворотним зв’язком представляють основний тип САУ.

ЗАВАНТАЖИТИ

Для скачування файлів необхідно або Зареєструватись

Rozrobka Modelej U Vyglyadi S-funk (888.0 KiB, Завантажень: 2)

Сторінка: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
завантаження...
WordPress: 23.34MB | MySQL:26 | 1,455sec