Імітаційне моделювання об’єктів та систем

Побудова та дослідження імітаційної моделі системи "об’єкт-двопозиційний регулятор", "об’єкт–трьохпозиційний регулятор", "об’єкт-ПІД-регулятор". Побудова структурної схеми та дослідження імітаційної моделі дозатора дискретної дії, її характеристика.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид лабораторная работа
Язык украинский
Дата добавления 13.07.2017
Размер файла 1,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Київський Національний Університет Будівництва і Архітектури

Кафедра: Автоматизації Технологічних Процесів

Звіт з лабораторних робіт

з предмету:

«Імітаційне моделювання об'єктів та систем»

Виконала : Ст. групи АТП-42

Парвадова А.А.

Перевірив :

Самойленко М.І

Київ 2012

Лабораторна робота №1

Тема: Побудова та дослідження імітаційної моделі системи «об'єкт-двопозиційний регулятор»

імітаційний двопозиційний регулятор дозатор

Опис моделі

Q - інтенсивність надходження (при одиничному скачку прийняти

рівним 1);

X - вхідний сигнал;

Y - вихідний сигнал;

Yz - задане значення вихідного сигналу;

DY - різниця вихідного значення та заданого значення вихідного

сигналу;

S - керуюча дія, в двохпозиційному регуляторі 0 чи 1.

Ланки моделі:

Типу множення

Размещено на http://www.allbest.ru/

X=Q*S;

Суматор:

y=x1-x2;

Аперіодична ланка першого порядку:

Функція переходів

;

.

Ланка типу гістерезис:

Текст програми:

void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{

Close();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

float y,x,dt,dy,t,K0,T0,yz,A1,A2;

int i;

K0=atof(Edit1->Text.c_str());

dt=atof(Edit2->Text.c_str());

A1=atof(Edit3->Text.c_str());

T0=atof(Edit4->Text.c_str());

yz=atof(Edit5->Text.c_str());

A2=atof(Edit6->Text.c_str());

Series1->Clear();

Series2->Clear();

x=1;

y=0;

for (i=0;i<1000;i++)

{

y=y+(K0*x-y)/T0*dt;

dy=y-yz;

Series1->AddXY(i,y," ",clRed);

Series2->AddXY(i,yz," ",clGreen);

1. В середовищі побудувати та відлагодити імітаційну модль системи “об*єкт-двохпозиційний регулятор». Передбачити можливість змінювати параметри об'єкта (К0, Т0), кроку моделювання (dt) , параметрів регулятора ( А1, А2).

2. Дослідити роботу моделі без регулятора ( при S=1). Визначити адекватність моделі, дослідити вплив кроку моделювання на якість моделі, визначити часові обмеження використання моделі.

3. Дослідити вплив параметрів регулятора на якість регулювання. Обрати оптимальні значення.

Висновок: В даній лабораторній роботі ми побудували і дослідили імітаційну модель «об'єкт - двопозиційний регулятор», вплив параметрів регулятора (А1, А2) та час рулювання (dt) для якісного регулювання моделі, визначили їх оптимальні параметри та час.

Лабораторна робота №2

Тема: Побудова та дослідження імітаційної моделі системи «об'єкт - трьохпозиційний регулятор».

Рис.2 Структурна схема імітаційної моделі

Опис моделі

Q - інтенсивність надходження (при одиничному скачку прийняти рівним 1- в прямому чи -1 - в зворотному включенні)

X - вхідний сигнал;

Y - вихідний сигнал;

Yz - задане значення вихідного сигналу;

DY - різниця вихідного значення та заданого значення вихідного сигналу;

S - керуюча дія, в трьох позиційному регуляторі -1, 0 чи 1.

Дана імітаційна модель подібна до попередньої (лабораторна робота №1), вона відрізняється лише наявністю ланки типу «подвійний гістерезис», що імітує трьохпозиційний регулятор.

Текст програми:

void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{

Close();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

float y,x,dt,dy,t,K0,T0,yz,A1,A2,A3,A4;

int i;

K0=atof(Edit1->Text.c_str());

dt=atof(Edit2->Text.c_str());

A1=atof(Edit3->Text.c_str());

T0=atof(Edit4->Text.c_str());

yz=atof(Edit5->Text.c_str());

A2=atof(Edit6->Text.c_str());

A3=atof(Edit7->Text.c_str());

A4=atof(Edit8->Text.c_str());

Series1->Clear();

Series2->Clear();

x=1;

y=0;

for (i=0;i<1000;i++)

{

y=y+(K0*x-y)/T0*dt;

dy=y-yz;

Series1->AddXY(i,y," ",clRed);

Series2->AddXY(i,yz," ",clGreen);

{

if (dy<A1) x=1;

if ((dy>A1)&(dy<A3)) x=0;

if (dy>A4) x=-1;

}

}

1. В середовищі побудувати та відлагодити імітаційну модель системи «Об'єкт- трипозиційний регулятор». Передбачити можливість змінювати параметри об'єкта (К0,Т0), кроку моделювання (dt), парметрів регулювання (А1, А2, А3, А4).

2. Дослідити роботу моделі без регулятора ( при S=1). Отримати криву розгону об'єкта, визначити адекватність моделі, дослідити вплив кроку моделювання на якість моделі.

3. Доповнити модель контуром зворотнього зв'язку з 3-позиційним регулятором та дослідити вплив параметрів на якість регулювання. Дослід провести при та при. Обрати оптимальне значення.

Висновок: В даній лабораторній роботі ми побудували і дослідили імітаційну модель «об'єкт - трипозицйний регулятор», вплив параметрів регулятора (А1, А2, А3, А4) та час рулювання (dt) для якісного регулювання моделі, визначили їх оптимальні параметри та час.

Лабораторна робота №3

Тема: Побудова та дослідження імітаційної моделі системи «об'єкт-ПІД-регулятор»

Рис.3 Структурна схема імітаційної моделі

Опис моделі

Q - інтенсивність надходження (при одиничному скачку прийняти рівним 1в прямому чи - 1 в зворотному включенні)

X - вхідний сигнал

Y - вихідний сигнал;

Yz - задане значення вихідного сигналу;

DY - різниця вихідного значення та заданого значення вихідного сигналу

Yp - керуюча дія, в ПІД-регуляторі це безперервна функція.

Дана імітаційна модель подібна до попередніх, (лабораторна робота №1,2) , вона відрізняється лише наявністю ПІД-регулятора.

ПІД-регулятор можна представити у вигляді трьох ланок: пропорційної, інтегральної та диференційної, коефіцієнти Кп, Кі та Кд враховують вплив кожної складової на результат; вихідний сигнал обчислюється як сума всіх трьох.

Текст програми:

void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{

Close();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

float y,x,dt,J,Dy,Dpy,Yr,t,K0,T0,yz,xi,Kn, Ki, Kd;

int i;

K0=atof(Edit1->Text.c_str());

dt=atof(Edit3->Text.c_str());

Kn=atof(Edit4->Text.c_str());

T0=atof(Edit2->Text.c_str());

yz=atof(Edit7->Text.c_str());

Ki=atof(Edit5->Text.c_str());

Kd=atof(Edit6->Text.c_str());

Series1->Clear();

Series2->Clear();

Yr=0;

Dpy=0;

x=1;

y=0;

J=0;

for (i=0;i<150;i++)

{ x=1-Yr;

y=y+(K0*x-y)/T0*dt;

Dy=y-yz;

J=J+Dy*dt;

Yr=(Kn*Dy+Ki*J+Kd*(Dy-Dpy)/dt);

Dpy=Dy;

Series1->AddXY(i,y," ",clRed);

Series2->AddXY(i,yz," ",clGreen);

}}

1. В середовищі побудувати та відлагодити імітаційну модель системи «Об'єкт- ПІД-регулятор». Передбачити можливість змінювати параметри об'єкта (К0,Т0), кроку моделювання (dt), парметрів регулювання (К1, Кn, Кp).

2. Дослідити роботу моделі без регулятора ( при S=1). Отримати криву розгону об'єкта, визначити адекватність моделі, дослідити вплив кроку моделювання на якість моделі.

3. Доповнити модель контуром зворотнього зв'язку з ПІД-позиційним регулятором та дослідити вплив параметрів на якість регулювання. Дослід провести при та при. Обрати оптимальне значення.

Висновок: В даній лабораторній роботі ми побудували дослідили імітаційну модель «об'єкт - ПІД-регулятор», вплив параметрів регулятора ((К1, Кn, Кp) та час рулювання (dt) для якісного регулювання моделі, визначили їх оптимальні параметри та час.

Лабораторна робота №5

Тема: Побудова та дослідження імітаційної моделі дозатора дискретної дії

Рис.4 Структурна схема імітаційної моделі

Опис моделі

Q - інтенсивність надходження матеріалу (можна прийняти рівним 10)

q - вхідний сигнал;

Q1 - вхідний після ланки запізнення, котра імітує потік падаючого матеріалу, сигнал;

qb - маса матеріалу в бункері;

M - маса, що вимірюється вагами, з урахуванням коливань масовимірювальних вузлів дозатора;

S - керуюча дія - 1 чи 0, відповідно включено чи виключено подачу матеріалу в дозатор.

Текст програми:

void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{

Close();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

float Q,dt,y,Mz,qb,A,Z1,Z,M,Q1,q,S;

int i;

Q=atof(Edit1->Text.c_str());

Mz=atof(Edit2->Text.c_str());

A=atof(Edit4->Text.c_str());

dt=atof(Edit5->Text.c_str());

Series1->Clear();

Series2->Clear();

y=0;

Z=0;

for (i=0;i<1000;i++)

{

q=Q*S;

Q1=q;

qb=qb+Q1*dt;

Z=Z+((qb-0.1*Z-y)/0.6)*dt;

y=y+Z*dt;

M=y;

if (M<Mz+A) S=1;

if (M>Mz+A) S=0;

Series1->AddXY(i,y," ",clRed);

}

}

Висновок: В даній лабораторній роботі ми побудували та дослідили імітаційну модель дозатор дискретної дії. Дозатор

подає певну кількість матеріалу, маса якої автоматично вимірюється, і в еквівалентному електричному сигналі подається на регулятор, в якому порівнюється задане значення із поточним. Затримка імпульсів являє собою час, за який певна порція матеріалу пройде шлях від дозатора до вагів. Через це графік регулювання являє собою затухаючі коливання.

Лабораторна робота №6

Тема: Моделювання впливу випадкових збурень

Текст програми:

void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{

Close();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

float a,b,z,M,Sum,D;

int i;

Sum=0;

for (i=1;i<100;i++)

{

z=30+random(50);

Sum=Sum+z;

M=Sum/i;

D=(z-M);

b=abs(D);

Series1->AddXY(i,z," ",clRed);

Series2->AddXY(i,M," ",clGreen);

Series3->AddXY(i,b," ",clBlue);

}

1. В середовищі Borland C-Builder скласти та відлагодити програму що генерує псевдовипадкові числа в інтервалі [a,b].

2. Обчислити математичне очікування та дисперсію псевдовипадкових чисел.

3. Результати вивести на екран у вигляді графіків.

Висновок: В даній лабораторній роботі ми дослідили моделювання впливу випадкових збурень у вигляді програми, що генерує псевдовипадкові числа. Визначили математичне очікування та дисперсію псевдовипадкових чисел.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Визначення найкращого режиму роботи системи обробки повідомлень. Представлення моделі у вигляді системи масового обслуговування. Визначення структури моделі. Обмеження на зміну величин. Програмна реалізація імітаційної моделі. Оцінка адекватності.

    курсовая работа [153,9 K], добавлен 29.01.2013

  • Побудова моделі процесів системи. Відображення користувачів і їхніх функцій, підметів автоматизації в прив'язці до структури системи. Відображення структури інформаційних та фізичних об'єктів системи та їх взаємозв’язків. Побудова моделі станів системи.

    курсовая работа [125,2 K], добавлен 03.10.2008

  • Описано вказану систему, побудована її концептуальна модель, зроблено формальний опис системи та імітаційної моделі, виконано програмування моделі системи та наведено результати моделювання.

    курсовая работа [73,1 K], добавлен 16.06.2007

  • Програмне забезпечення та шляхи автоматизації інформаційної системи управління школи. Побудова імітаційної моделі управлінських процесів за допомогою ППЗ MS Project. Розробка бази даних "Школа". Дослідження автоматизованого робочого місця секретаря.

    курсовая работа [210,9 K], добавлен 10.11.2012

  • Складання концептуальної моделі процесу надходження повідомлень. Формальний опис процесу надходження повідомлень до ЕОМ. Опис імітаційної моделі процесу надходження повідомлень. Програмування імітаційної моделі, яка працює в системі управління.

    курсовая работа [75,0 K], добавлен 22.06.2007

  • Дослідження складної системи "Велосипед" з елементами, з'єднаними детермінованим зв'язком. Побудова цільової функції для оптимізації системи, визначення її надійності та вартості приросту надійності її елементів. Блок-схема процесу функціонування системи.

    курсовая работа [99,0 K], добавлен 01.03.2014

  • Загальні відомості про обчислювальний кластер. Розробка імітаційної схеми кластера, моделі обчислювальної системи, керуючої системи, обчислювального завантаження потоком задач. Схема роботи алгоритмів планування. Результати експериментального дослідження.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 06.09.2011

  • Програмування математичної моделі довільної ланки хіміко-технологічної системи та дослідження її динамічних характеристик. Система Mat Lab – середовище програмування. Побудова програмними засобами кривих перехідних процесів, логарифмічних характеристик.

    курсовая работа [551,3 K], добавлен 12.01.2011

  • Класифікація інформаційних систем. Дослідження особливостей мови UML як засобу моделювання інформаційних систем. Розробка концептуальної моделі інформаційної системи поліклініки з використанням середи редактора програмування IBM Rational Rose 2003.

    дипломная работа [930,4 K], добавлен 26.10.2012

  • Використання комп'ютерного моделювання. Особливості проектування моделі автоматичної системи управління технологічним процесом. Визначення кількості пропущених через відмову даних та часу знаходження системи в загальмованому стані. Опис алгоритму моделі.

    контрольная работа [501,7 K], добавлен 13.01.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.