Моделирование линейной системы, соответствующей элементам матричной весовой и переходной функций средствами пакета Matlab, их сравнение с аналитически полученными зависимостями. Расчет весовых и переходных функций. Анализ частотных характеристик.
Кафедра: ИТ Лабораторная работа ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ Цель работы В данной лабораторной работе средствами пакета Matlab (c использованием его расширения - пакета моделирования динамических систем Simulink) должно быть выполнено моделирование линейной системы, зафиксированы процессы, соответствующие элементам матричной весовой и переходной функций и проведено их сравнение с аналитически полученными зависимостями. Структурная схема системы представлена на рис. 1.1, коэффициенты структурной схемы - в табл. 1.1. Расчет матричных весовых и переходных функций Рис. 1.1. Структурная схема системы Таблица 1.1 Значения параметров структурной схемы Номер варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 a1 0,1 0,1 3 0,3 0,4 0,8 1 2 2 2 a2 0.1 0,3 0,2 0,5 0,6 1,2 3 3 4 6 k1 0,1 0,015 0,4 5 3 0,48 1,5 1 4 24 k2 0,1 2 1 0,03 0,08 2 2 6 2 0,5 Номер варианта 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 a1 3 0,8 0,9 0,9 0,9 1,2 3 4 4 5 a2 7 0,4 0,5 0,7 0,9 1,8 2 3 5 6 k1 0,5 0,5 2 0,12 0,5 0,1 4 2 6 4 k2 42 0,24 0,025 0,25 0,02 1,6 0,5 3 2 5 Подготовительная часть работы Составить векторно-матричное описание системы. Вычислить передаточную функцию (матрицу ) с использованием резольвенты матрицы динамики А: где В-матрица входов; С - матрица выходов; I(p) - присоединенная матрица для матрицы А; - характеристический полином матрицы А (I(p) и могут быть определены по методу Фаддеева-Леверье). Вычислить элементы матричной переходной функции по формуле , где - элемент i-й строки и j-го столбца матричной переходной функции, интерпретируемый как реакция i-й координаты вектора выхода на единичную функцию в j-й координате вектора входа . Программа работы В ходе проведения лабораторной работы требуется в среде Matlab подготовить схему моделирования исследуемой системы, провести модельный эксперимент и зафиксировать его результаты. Для проведения моделирования должны быть созданы 5 файлов. 1) Файл-сценарий w_h_init.m, содержащий определения всех необходимых переменных в моделях: %Файл определениЯ переменных % %Параметры моделированиЯ длЯ mdl-файла t_end = 1; %максимальный шаг моделированиЯ h_max = 0.01; %времЯ завершениЯ моделированиЯ %Параметры исследуемой системы a1 = 2; a2 = 3; k1 = 1; k2 = 6; Время моделирования t_end и максимальный шаг моделирования h_max должны быть выбраны такими, чтобы все процессы смогли достигнуть своих установившихся значений, а графики не имели изломов и искажений. Изучение типовых звеньев Цель работы Целью работы является расчет весовых и переходных функций, логарифмических амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик (ЛАЧХ и ЛФЧХ), амплитудно-фазовых характеристик (АФХ) типовых динамических звеньев систем автоматического управления, а также анализ влияния их параметров на перечисленные выше характеристики.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
