we4=feedback (we3, [1], - 1)% послідовне з'єднання внутрішнього контуру і W2 + OOC
we5=series (we4, w1)% послідовне з'єднання зовнішнього контуру і W1
step (we5)
Cоставить цифрову модель з використанням загальноприйнятих позначень типових ланок. Кожне динамічне ланка описується окремо, що гарантує наочність цифрової моделі, тобто, знаючи позначення типових ланок, можна визначити склад моделі і схему з'єднання ланок. Цифрова модель представлена ??на малюнку 10.
Висновок: результатом виконання роздягнула стала цифрова модель об'єкта управління, отримана за допомогою Control System Tool Box і модель об'єкта з використанням структурного підходу до моделювання із зазначенням зв'язків між ланками об'єкта, а також вхідних (задає і обурює) впливів і вихідного сигналу. Числові коефіцієнти ланок моделі взяті з урахуванням змін, зроблених у першому розділі.
3. ОТРИМАННЯ перехідної характеристики ОБ'ЄКТА по каналах керування «У-Х» МЕТОДОМ цифрового моделювання
Для складання моделі об'єкта управління по каналу «у-х» скористаємося програмними пакетами системи Matlab 6.5 - Control System Toolbox і Simulink. Складемо модель об'єкта управління за допомогою Control System Toolbox:
w1=tf ([2.5], [1 0]); % Опис ланки W1
w2=tf ([4 1], [3 1]); % Опис ланки W2
w3=tf ([. 15], [2 Будiвництво 1 1]); % Опис ланки W3
[num, den]=pade (3,10);=tf ([num], [den]); % Опис ланки W41=series (w3, w4); % Послідовне з'єднання ланок W3 і W4
we2=feedback (we1, [1], - 1)% внутрішній замкнутий контур
we3=series (we2, w2)% послідовне з'єднання внутрішнього контуру і W2
we4=feedback (we3, [1], - 1)% зовнішній замкнутий контур
we5=series (we4, w1)% послідовне з'єднання зовнішнього контуру і W1
step (we5)
У результаті виконання програми отримана перехідна характеристика для об'єкта управління, показана на малюнку 11.
Малюнок 11 - Перехідна характеристика керованого об'єкта по каналу «у-х», отримана за допомогою Control System Tool Box
Для перевірки правильності складання моделі об'єкта в Control System Toolbox, змоделюємо цей об'єкт в Simulink. Розрахункова схема цифрової моделі об'єкта для системи Simulink представлена ??на малюнку 12.
Рисунок 12 - Розрахункова схема цифрової моделі об'єкта для системи Simulink
У результаті запуску симуляції моделі отримали перехідну характеристику для об'єкта управління, представлену на малюнку 13. Порівнюючи перехідні характеристики, отримані за допомогою Control System Toolbox і Simulink, бачимо, що графіки ідентичні, тому можна зробити висновок, що модель об'єкта складена вірно.
Малюнок 13 - Перехідна характеристика об'єкта по каналу «у-х», отримана за допомогою Simulink
Висновок: в розділі була отримана перехідна характеристика по каналу «у-х». Цю перехідну характеристику можна апроксимувати і використовувати інженерну методику розрахунку настроювальних параметрів регулятора.
4. АНАЛІТИЧНА ПЕРЕВІРКА РЕЗУЛЬТАТІВ МОДЕЛЮВАННЯ ОБ'ЄКТА
Для перевірки результатів моделювання аналітично, потрібно виконати перетворення вихідної схеми об'єкта і застосувати теорему Лапласа про початковому і кінцевому значенні оригіналу.
) Послідовно з'єднуємо ланки W 3 (р) і W 4 (р):
) Охоплюємо Wе1 (р) одиничної ООС:
) Послідовно з'єднуємо W2 (р) і Wе2 (р):
4) Охоплюємо W Е3 (р) одиничної ООС:
) Послідовно з'єднуємо W1 (р) і Wе4 (р):
За теоремою Лапласа про початковому і кінцевому значеннях оригіналу:
Висновок: аналітична перевірка показала, що перехідні характеристики об'єкта, отримані в результаті цифрового моделювання в середовищі Matlab 6.5 правильні.
5. Ідентифікація об'єктів з перехідні характеристики і ОРІЄНТОВНИЙ РОЗРАХУНОК настроювальних параметрів РЕГУЛЯТОРА
Апроксимація перехідної характеристики здійснюється наступним чином. Для астатичних об'єктів проводять дотичну в області постійного нахилу перехідної характеристики. При цьому вважають, що передавальна функція такого об'єкта має вигляд (1).
(1)
де k 0=1/Т о - передавальний коефіцієнт об...
