Сетевая библиотекаСетевая библиотека

МС (Лабораторная работа №5)

Дата публикации: 04.02.2019
Тип: Текстовые документы DOC
Размер: 913 Кбайт
Идентификатор документа: -165866517_491711885
Файлы этого типа можно открыть с помощью программы:
Microsoft Word из пакета Microsoft Office
Для скачивания файла Вам необходимо подтвердить, что Вы не робот

Предпросмотр документа

Не то что нужно?


Вернуться к поиску
Содержание документа
Лабораторная работа № 5. Моделирование временного отклика динамических систем.

Цель работы: научиться в среде Scilab определять временные характеристики звена (переходную и весовую характеристики) на примере колебательного звена второго порядка
Задание.
В соответствии с вариантом задания (таблица 1) построить схему моделирования линейной системы, используя уравнение:
.
Осуществить моделирование системы при входном воздействии x(t)=1(t). Начальные условия нулевые.
Определить и вывести на монитор графики временных характеристик: переходную h(t) и весовую w(t) характеристики. Продолжительности интервалов наблюдения выбрать самостоятельно.

Таблица 1. – Варианты заданий
№ варианта





1
9
6
3
2,3

2
5
4
3
2

3
8
6
2
3

4
5
4
2
1,5

5
7
5
6
4

6
10
6
5
2,5

7
6
2
4
1,5

8
7
6
6
3

9
15
6
4
2,8

10
8
4
4
3,6

11
12
10
6
1,8

12
14
8
9
2,4

13
9
7
3
3,6

14
5
3
3
1,6

15
10
8
6
2




Методические указания:.
Для визуального моделирования в Scilab используется графический редактор Xcos.
Для построения блочной диаграммы в Scilab необходимо открыть окно графический редактор Xcos следующим образом:
Главное меню ( Инструменты ( Визуальное моделирование Xcos
При этом вместе с окном графического редактора обычно открывается окно "Палитры блоков". Если окно "Палитры блоков" не открылось, то его можно открыть следующим образом:
Главное меню графического редактора Xcos ( Вид ( Палитрыблоков


Отчет по лабораторной работе должен содержать:
Титульный лист.
Задание и исходные данные для моделирования.
Модель с описанием блоков и демонстрацией установленных параметров блоков.
Результаты работы программы – графики переходнойh(t) и весовойw(t) характеристик.
Выводы.


Пример выполнения задания
Определить временные характеристики звена (переходную и весовую характеристики) на примере колебательного звена второго порядка
.
Для построения схемы моделирования воспользуемся методом понижения производной (методом Кельвина). В нем можно выделить следующие этапы.
Разрешаем уравнение относительно старшей производной
.
Полагаем старшую производную известной и выполняем ее последовательное интегрирование, получая все низшие производные и саму переменную y. Для этого потребуется два последовательно включенных интегратора, на выходах которых получим сигналы y' и y.
Формируем старшую производную, используя уравнение, полученное на этапе 1). Для этого потребуется сумматор, складывающий сигналы y' и y, умноженные, соответственно, на коэффициенты (-0,167) и (-0,333).
Для получения переходной и весовой характеристик на один из входов сумматора подаем единичный сигнал .

Структурная схема моделирования сигнала приведена на рисунке1.

Рисунок 1 – Структурная схема моделирования

SUMMATION

В схеме использованы следующие блоки:
Блок SUMMATION относится к палитре блоков "Математические операции", и означает сложение или вычитание на скалярные, векторные или матричные входы..

Параметры блоков SUMMATION (левого и правого) показаны на рисунке2.


Рисунок 2 – Параметры блоков SUMMATION
Блок STEP_FUNCTION относится к палитре блоков "Источники сигналов и воздействий", и означает функцию шага.

Параметры блока STEP_FUNCTION показаны на рисунке3.


Рисунок 3 – Параметры блока STEP_FUNCTION
Блок INTEGRAL_f относится к палитре блоков "Системы с непрерывным временем", и означает интегрирование.

Параметры блоков INTEGRAL_f ( левого и правого)показаны на рисунке4.


Рисунок 4 – Параметры блоков INTEGRAL_f
Блок SampleCLK относится к палитрам блоков "Источники сигналов и воздействий" и "Обработка событий", и означает время отсчета времени.

Параметры блоков SampleCLK (левого и правого) показаны на рисунке5.


Рисунок 5 – Параметры блоков SampleCLK
Блок ENDBLK относится к палитрам блоков "Обработка событий" и "Регистрирующие устройства", и означает блок END. Этот блок можно использовать для установки окончательного времени моделирования.

Параметры блока ENDBLK показаны на рисунке8.


Рисунок 8 – Параметры блока ENDBKL
Блок CSCOPE относится к палитре блоков "Регистрирующие устройства", и означает область отображения. Он позволяет отрегулировать время и диапазон отображаемых входных значений

Параметры блоков CSCOPE показаны на рисунке6 (верхнего) и рисунке7 (нижнего).

Рисунок 6 – Параметры верхнего блока CSCOPE

Рисунок 7 – Параметры нижнего блока CSCOPE
Блок GAINBLK_f относится к палитре блоков "Математические операции", и означает увеличение

Параметры блоков GAINBLK_f показаны на рисунке9 (верхнего левого), рисунке10 (среднего) и рисунке11 (нижнего правого).

Рисунок 9 – Параметры верхнего левого блока GAINBLK_f


Рисунок 10 – Параметры среднего блока GAINBLK_f


Рисунок 11 – Параметры нижнего правого блока GAINBLK_f
Блок DERIV относится к палитре блоков "Системы с непрерывным временем", и означает нахождение производной.

В блоке нахождения производной нет настройки, а исходный вывод для блока равен нулю.



Графики переходной временной характеристики h(t) и весовой временной характеристики w(t) показаны на рисунках12 и 13 соответственно.


Рисунок 12 – График переходной временной характеристики h(t)



Рисунок 13 – График весовой временной характеристики w(t)











HYPER13PAGE HYPER15


8