Дипломна робота на тему: «ВИКОРИСТАННЯ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЛАПЛАСА ТА Z ПЕРЕТВОРЕННЯ ДЛЯ ПОБУДОВИ РІЗНИЦЕВИХ ДИНАМІЧНИХ МОДЕЛЕЙ»

 

Зміст

Вступ    4

Розділ І. Математичний апарат опису динамічних об’єктів    6

1.1 Математичні моделі лінійних стаціонарних динамічних об’єктів    6

1.2 Різницеві динамічні моделі    8

1.3 Чисельна реалізація математичних моделей лінійних динамічних об’єктів    10

1.4 З’єднання ланок і перетворення структурних схем лінійних динамічних об’єктів    16

Розділ ІІ. Структурне моделювання динамічних об’єктів    19

2.1 Метод структурного моделювання    19

2.2 Структурно-алгоритмічний метод моделювання динамічних об’єктів    20

2.3 Реалізація структурно-алгоритмічного методу при моделюванні динамічних об’єктів    22

Розділ ІІІ. Програмні засоби моделювання керованих електромеханічних систем    26

3.1 Структура моделюючої системи    26

3.2 Функціонування системи    30

3.3 Комп’ютерна обробка результатів дослідження лінійного динамічного об’єкту    31

Висновки    34

Список використаної літератури    35

ДОДАТКИ    37

Додаток 1    37

Додаток 2    38

Додаток 3    47

Додаток 4    48

Додаток 5 (моделювання інерційної ланки)    49

Додаток 6 (послідовне з’єднання двох інерційних ланок)    50

Вступ

Для вирішення задач, які передбачають використання математичних моделей динамічних об’єктів, широко використовуються пакети комп’ютерної математики. Серед найбільш поширених пакетів можна виділити такі, як Matlab, Maple, MathCad, Femlab та ін. Пакети комп’ютерної математики використовуються здебільшого на стадії проектування та дослідження динамічних систем і в цьому напрямку роботи по створенню нових можливостей пакетів ведуться інтенсивно [7].

Важливою задачею при проектуванні керованих електроприводних систем є синтез електронних регуляторів, які б забезпечували оптимальний закон регулювання. Сучасні системи регулювання постійно удосконалюються та ускладнюються, що приводить до виникнення нових задач, які пов’язані з технічною реалізацією регуляторів. Для відтворення складних законів регулювання ефективним способом, який забезпечує максимальну універсальність є використання спеціалізованих обчислювачів, які можуть реалізовувати різноманітні алгоритми регулювання за допомогою набору мікропрограм [1, 4].

В дипломній роботі розглядаються питання розробки алгоритмів для комп’ютерної реалізації моделей динамічних об’єктів з метою їх використання в електронних регуляторах. Для побудови комп’ютерних моделей використовується структурно-алгоритмічний підхід, який дозволяє синтезувати складні алгоритми регулювання шляхом їх композиції з елементарних програмних модулів. Такі програмні модулі можна використовувати при побудові керуючих програмних модулів цифрових регуляторів, що на теперішній час є актуальною задачею.

Метою даної роботи є розробка та реалізація алгоритму різницевих моделей передатних функцій мовою програмування високого рівня.

Дана дипломна робота складається з вступу, 3-х розділів, висновків списку використаної літератури та додатків.

Перший розділ присвячений опису та способам перетворення математичних моделей лінійних стаціонарних об’єктів, можливостей побудови динамічних моделей та апарату різницевих рівнянь.

В другому розділі висвітлено можливості структурного моделювання динамічних об’єктів. Розглянуто методику декомпозиції складних моделей, поданих за допомогою передатних функцій високих порядків.

У третьому розділі описано програмний засіб для моделювання керованих електромеханічних систем. Розглянуто тестові приклади, результати моделювання порівняно із результатами, що отримані за допомогою пакету комп’ютерної математики Matlab.

Розділ І. Математичний апарат опису динамічних об’єктів

1.1 Математичні моделі лінійних стаціонарних динамічних об’єктів

Розглянемо приклад, коли вихідна математична модель задана у вигляді звичайного лінійного диференціального рівнянні з сталими коефіцієнтами і нульовими початковими умовами

,                (1.1)

,.

де х(t) — вхідний, у(t) — вихідний сигнали. За допомогою рівняння (1.1) можна представити велику кількість математичних моделей об’єктів, тому його реалізація дає можливість охопити велику кількість задач
динаміки.

Використаємо апарат операційного числення, а саме — перетворення Лапласа та його властивості [5, 6, 11].

Приймаючи до уваги те, що і-кратному диференціюванню оригінала відповідає множення зображення в просторі перетворення Лапласа на рi, одержимо модель у вигляді

                 (1.2)

або, приймаючи до уваги залежність

Y(p)=W(p)X(p),

у вигляді дробово-раціональної передатної функції

                (1.3)

де ai, bj – дійсні сталі коефіцієнти.

ЗАВАНТАЖИТИ

Для скачування файлів необхідно або Зареєструватись

Vyk Peretvor Laplasa Ta Z-peretv (936.5 KiB, Завантажень: 1)

Сторінка: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
завантаження...
WordPress: 23.4MB | MySQL:26 | 0,312sec