Анализ функций и моделирование сигналов в приложении Simulink - Курсовая работа

Моделирование различных систем, объектов, процессов, явлений природы и т.д. имеет важное значение в науке и технике. Благодаря моделированию существенно облегчается и удешевляется исследование физических, химических и других природных явлений, технических объектов, создание образцов новой техники. В свою очередь модель - это, как правило, упрощенное отражение реального объекта, несущее те его качества, которые подвергаются исследованию (моделированию).Смоделировать функцию. Функция задана математическим выражением. Для получения модели функции, при необходимости, упростить выражение, составить структурную схему, получить график функции. При исследовании функции определить является эта функция периодической или нет [1].Смоделировать сигнал. Форма сигнала описывается математическим выражением (2.1). Используя выражение (2.1) составить структурную схему для моделирования последовательности импульсов. Проанализировать полученный результат на соответствие параметров импульсов заданию [1]. По условию, амплитуда U=0,03, скважность Q=5, а длительность сигнала =0,03c, тогда согласно формуле (2.2) вычислим период (2.3).Все процессы и объект на производстве описываются дифференциальными уравнениями или системой дифференциальных уравнений. При моделировании объектов необходимо выполнить преобразования и получить машинное уравнение, построить структурную схему для моделирования и выполнить моделирование, используя функцию включения (функцию Хэвисайда) и получить решение дифференциального уравнения в виде графика.Объект А описывается дифференциальным уравнением (3.1)Объект Б описывается дифференциальным уравнением (3.3) Выполним преобразования и получим машинное уравнение (3.4).Определить все временные характеристики сигнала, построить структурную схему для моделирования заданного сигнала, выполнить моделирование. Параметры блока Генератор импульсов: период - 2с; ширина импульса - 50% от периода. Параметры блока Генератор импульсов 1: период - 2с; ширина импульса - 50% от периода, задержка - 1с. Параметры блока Генератор импульсов 2: период - 4с; ширина импульса - 25% от периода (рис. Параметры блока Генератор импульсов: период - 2с; ширина импульса - 50% от периода (рис.В данной курсовой работе была смоделирована функция заданная математическим выражением, смоделирован сигнал заданный математическим выражением, смоделированы два объекта описанные дифференциальными уравнениями, смоделирован периодический сигнал заданный графически и были построены графики каждой для модели. Изучил принципы решения различных технических задач с использованием компьютерной техники и приобрел практические навыки моделирования процессов и объектов. Методические указания к курсовой работе «Анализ функций и моделирование сигналов в приложении Simulink» по курсу «Компьютерная графика» для студентов направления подготовки «Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии» / Сост. А.И. Методические указания к лабораторной работе 1 «Изучение принципов работы в приложении Simulink» по курсу «Компьютерная графика» для студентов направления подготовки 6.092500 / Сост. А.И. Методические указания к лабораторной работе 2 «Моделирование в приложении Simulink и построение графиков» по курсу «Компьютерная графика» для студентов направления подготовки «Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии» / Сост. А.И.

Содержание

Введение

1. Моделирование функции

2. Моделирование сигнала

3. Моделирование объекта

3.1 Моделирование объекта А 3.2 Моделирование объекта Б

4. Моделирование периодического сигнала

Выводы

Перечень ссылок

Моделирование различных систем, объектов, процессов, явлений природы и т.д. имеет важное значение в науке и технике. Благодаря моделированию существенно облегчается и удешевляется исследование физических, химических и других природных явлений, технических объектов, создание образцов новой техники. Моделированием называется создание моделей реальных объектов и их экспериментальные исследования. В свою очередь модель - это, как правило, упрощенное отражение реального объекта, несущее те его качества, которые подвергаются исследованию (моделированию). Например, модель вновь создаваемого самолета или ракеты, продуваемые в аэродинамической трубе - это уменьшенные копии реальных летательных аппаратов, идентичные им по конфигурации и геометрически пропорциональные, но не имеющие двигательных установок, систем управления и вооружения. Другой пример - модель технологического объекта - печи, реализованный в виде схемы из транзисторов, диодов, резисторов и конденсаторов. Такая модель совсем не похожа на реальное устройство, но она позволяет получить необходимые электрические характеристики, (например фазовые координаты), идентичные настоящей печи и дает возможность синтезировать и отработать систему управления реальным объектом, позволяя экономить время и средства [1].

Большое значение имеют, также, математические модели. Они позволяют производить моделирование реальных объектов и систем с использованием многочисленных математических методов, оперируя со свойствами объектов, выраженными в виде различных математических зависимостей и соотношений.

Целью данной курсовой работы является изучение принципов решения различных технических задач с использованием компьютерной техники и приобретение студентами практических навыков моделирования процессов и объектов.

В данной курсовой работе была смоделирована функция заданная математическим выражением, смоделирован сигнал заданный математическим выражением, смоделированы два объекта описанные дифференциальными уравнениями, смоделирован периодический сигнал заданный графически и были построены графики каждой для модели.

Изучил принципы решения различных технических задач с использованием компьютерной техники и приобрел практические навыки моделирования процессов и объектов.

Перечень ссылок

1. Методические указания к курсовой работе «Анализ функций и моделирование сигналов в приложении Simulink» по курсу «Компьютерная графика» для студентов направления подготовки «Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии» / Сост. А.И. Литвинов, С.С. Денищик - Алчевск: ДОНГТУ, 2015. - 13 с.

2. Методические указания к лабораторной работе 1 «Изучение принципов работы в приложении Simulink» по курсу «Компьютерная графика» для студентов направления подготовки 6.092500 / Сост. А.И. Литвинов - Алчевск: ДОНГТУ, 2010. - 15 с.

3. Методические указания к лабораторной работе 2 «Моделирование в приложении Simulink и построение графиков» по курсу «Компьютерная графика» для студентов направления подготовки «Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии» / Сост. А.И. Литвинов - Алчевск: ДОНГТУ, 2013. - 21с.

4. Методические указания к лабораторной работе 3 «Разработка и моделирование структурных схем в приложении Simulink» по курсу «Компьютерная графика» для студентов направления подготовки 6.092500 / Сост. А.И. Литвинов, С.С. Денищик - Алчевск: ДОНГТУ, 2013. - 17 с.

5. Методические указания к лабораторной работе 4 «Моделирование сигналов в приложении Simulink» по курсу «Компьютерная графика» для студентов направления подготовки «Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии» / Сост. А.И. Литвинов, С.С. Денищик - Алчевск: ДОНГТУ, 2013. - 13 с.

Размещено на .ru