Моделирование систем управления в пакете Simulink
Исследование системы управления судном по заданному курсу в пакете Simulink. Описание движения судна линейной математической моделью в виде передаточной функции. Передаточная функция регулятора, обеспечивающего переходный процесс минимальной длительности.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | лабораторная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.12.2019 |
Размер файла | 168,4 K |
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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Отчет по лабораторной работе
Моделирование систем управления в пакете Simulink
(Программное моделирование)
Выполнил: студент гр. 06-731 Ситник В.П.
Проверил: Котов. Н.В.
1. Описание системы
Исследуется система управления судном по курсу, структурная схема которой показана на рисунке.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Движение судна описывается линейной математической моделью в виде передаточной функции
, где K = 0.1 рад/сек, сек,
Привод моделируется как интегрирующее звено, охваченное единичной отрицательной обратной связью, так что его передаточная функция равна
, сек,
Измерительное устройство (гирокомпас) моделируется как апериодическое звено с передаточной функцией
, сек,
2. Исследование системы с ПД-регулятором
· передаточная функция ПД-регулятора, обеспечивающего переходный процесс минимальной длительности
, где , сек, сек,
· модель системы с ПД-регулятором
· переходные процессы в системе с ПД-регулятором при изменении курса на 10 градусов
· модель системы с ПД-регулятором с учетом внешнего возмущения
· передаточная функция по возмущению для системы с ПД-регулятором
18 1.84 s^5 + 5.62 s^4 + 5.82 s^3 + 2.14 s^2 + 0.1 s
------------------------------------------------------
338.6 s^7 + 1052 s^6 + 1127 s^5 + 452 s^4 + 64.95 s^3 + 3.663 s^2 + 0.07045 s
система управление судно simulink
судно с ПД-регулятором не вышло на заданный курс 10 градусов
· статический коэффициент усиления , установившееся значении сигнала выхода должно быть равно , потому что постоянное возмущение, равное 2, усиленное в k раз, напрямую суммируется с установившимся значением сигнала в отсутствии возмущения, равным 10; эти данные согласуются с результатами моделирования
3. Исследование системы с ПИД-регулятором
· передаточная функция ПИД-регулятора
,
где , сек, сек, сек,
· модель системы с ПИД-регулятором с учетом внешнего возмущения
· передаточная функция по возмущению для системы с ПИД-регулятором
0.005435 s^3 + 0.0163 s^2 + 0.0163 s + 0.005435
------------------------------------------------------
s^5 + 3.054 s^4 + 3.163 s^3 + 1.163 s^2 + 0.1286 s + 0.003829
при использовании ПИД-регулятора судно выходит на данный курс.
статический коэффициент усиления , установившееся
· значение сигнала выхода должно быть равно ; эти данные согласуются с результатами моделирования
· переходные процессы в системах с ПД- и ПИД-регуляторами
· при использовании ПИД-регулятора вместо ПД-регулятора судно выходит на курс вне зависимости от внешнего возмущения
· при этом сигнал управления практически не изменился
· в то же время при использовании ПИД-регулятора, в первые 2-3 минуты происходит значительное отклонение от курса (перерегулирование возросло).
· передаточная функция разомкнутой системы с ПИД-регулятором
0.07428 s^2 + 0.003856 s + 2.717e-05
-----------------------------------------------------
s^6 + 3.054 s^5 + 3.163 s^4 + 1.163 s^3 + 0.05435 s^2
запас устойчивости по амплитуде дБ, по фазе , запасы являются достаточными
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обзор методов составления математических моделей систем автоматического управления. Математические модели системы в векторно-матричной форме записи. Моделирование в пакете программы Simulink. Оценка устойчивости системы, рекомендации по ее применению.
курсовая работа [514,5 K], добавлен 10.11.2011Исследование полных динамических характеристик систем Simulink. Параметрическая идентификация в классе APCC-моделей. Идентификация характеристик пьезокерамических датчиков с использованием обратного эффекта. Синтез систем автоматического управления.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 14.06.2019Описание процесса нахождения оптимальных параметров ПИД регулятора. Овладение методами математического описания систем. Рассмотрение и применение методов синтеза непрерывных и дискретных систем автоматического управления с помощью MATLAB Simulink.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.12.2015Принципиальная и структурная схема системы стабилизации угловой скорости ДПТ. Критерий устойчивости Гурвица. Передаточная функция разомкнутой системы. Исследование САР в среде Simulink. Проверка расчетов с помощью моделирования системы в среде Matlab.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 21.08.2012Составление математической модели насосной станции. Исследование алгоритма каскадно-частотного регулирования в пакете программ Matlab Simulink. Решение проблемы обеспечения устойчивой работы насосных агрегатов и выбор ширины зоны нечувствительности.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 15.01.2012Основные понятия теории моделирования. Виды и принципы моделирования. Создание и проведение исследований одной из моделей систем массового обслуживания (СМО) – модели D/D/2 в среде SimEvents, являющейся одним из компонентов системы MATLab+SimuLink.
реферат [1,2 M], добавлен 02.05.2012Определение передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы Расчет статических характеристик по управлению и возмущению, параметров регулятора, обеспечивающего качество системы. Построение графиков переходных процессов с помощью Matlab и Simulink.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 16.01.2015Simulink как интерактивный инструмент для моделирования, имитации и анализа динамических систем, его функциональные особенности, структура и назначение. Направления преобразования основных характеристик фильтра при изменении некоторых его параметров.
контрольная работа [987,3 K], добавлен 10.11.2013Интерполяция методом наименьших квадратов. Построение функции с применением интерполяционного многочленов Лагранжа и Ньютона, кубических сплайнов. Моделирование преобразователя давления в частоту в пакете LabVIEW. Алгоритм стандартного ПИД-регулятора.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 20.04.2011Расчет параметров регулятора и компенсатора для непрерывных и дискретных систем для объекта и возмущающего воздействия в пакете Matlab. Вид передаточных функций. Моделирование систем управления. Оценка переменных состояния объекта с помощью наблюдателя.
курсовая работа [712,5 K], добавлен 04.12.2014