Основы теории управления 1 Лабораторная работа. ОТУ_1ЛР_230701_Нефедов. Отчет по выполнению лабораторной работы 1 Обзор и выбор инструментальных средств имитационного моделирования в задачах лабораторного практикума по основам теории управления
 Скачать 0.67 Mb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тульский государственный университет» Институт прикладной математики и компьютерных наук Кафедра информационной безопасности Основы теории управления Отчет по выполнению лабораторной работы №1 Обзор и выбор инструментальных средств имитационного моделирования в задачах лабораторного практикума по основам теории управления Вариант 12 Выполнил Ст.гр. 230701 Нефедов А.В. Проверил Проф. Фомичев А.А. Тула 2022 Цель работы: Познакомиться с существующими инструментальными программными средствами имитационного моделирования в задачах теории управления. Приобрести навыки практического применения специальных программных средств, интегрированных программных систем и пакетов программ для автоматизации математических расчетов, а так же систем компьютерной математики, которые предназначены для выполнения инженерных и научных вычислений. Задание: Ознакомиться со средой моделирования Xcos(Scilab), Simulink(Matlab). 1.Установить среду моделирования Xcos(Scilab), Simulink(Matlab), изучить основные компоненты управления среды. 2. Собрать схему моделирования одного из примеров, приведенных в п.2, провести моделирование полученной системы, зарисовать полученные сигналы. Ход работы Задание по вариантам. 1. Соберем схему и установим амплитуду сигнала, равной 5.5.  Рисунок 1 – схема S-модели для изучения квантования по уровню По заданию устанавливаем в блоке QUANT_f различные шаги шифрования и наблюдаем изменения результатов.  Рисунок 2 – результат работы схемы с шагом квантования 3  Рисунок 3 – результат работы схемы с шагом квантования 6  Рисунок 4 – результат работы схемы с шагом квантования 11  Рисунок 5 – результат работы схемы с шагом квантования 9 Как видно из графиков, при увеличении шага дискретизации график отдаляется от входного сигнала, происходит более сильная дискретизация. 2. Соберем схему для изучения двухпозиционного процесса квантования и получим различные результаты при разных порогах включения и выключения.  Рисунок 6 – схема для изучения двухпозиционного процесса квантования  Рисунок 7 – результат работы схемы с порогом вкл/выкл 3;-3  Рисунок 7 – результат работы схемы с порогом вкл/выкл 5.5/-5.5 Как видно из графиков при увеличении порогов включения и выключения график смещается вправо. 3. Соберем схему с экстраполятором нулевого порядка и будем устанавливать различные шаги дискретизации.  Рисунок 9 – схема с экстраполятором  Рисунок 10 – результат работы схемы c шагом дискретизации 5  Рисунок 11 – результат работы схемы c шагом дискретизации 3  Рисунок 12 – результат работы схемы c шагом дискретизации 2  Рисунок 13 – результат работы схемы c шагом дискретизации 1  Рисунок 14 – результат работы схемы c шагом дискретизации 0.5  Рисунок 14 – результат работы схемы c шагом дискретизации 0.25 По графикам можно сделать вывод, что с увеличением шага дискретизации график принимает вид, схожий с входным сигналом. 4. Изучить отличия сигнала на выходе цифровой модели САР по теме индивидуального задания.  Рисунок 16 – Принципиальная структурная схема САР соотношения скоростей.Таблица 1 – Параметры функциональных элементовСАР.
 Рисунок 17 – Функциональная структурная схема САР соотношения скоростей По ФСС системы по теме индивидуального задания составить операторную структурную схему в стандартной форме записи.  Рис. 8. Операторная одноконтурная структурная схема САРсоотношения скоростей На основе операторной структурной схемы системы собрать цифровую САР в рабочей области среды SCILAB;  Рисунок 18 – Модель САР в рабочей области среды SCILAB  Рисунок 19 – Результат работы симуляции Вывод: В ходе выполнения лабораторной работы я познакомился с существующими инструментальными программными средствами имитационного моделирования в задачах теории управления. Приобрел навыки практического применения специальных программных средств, интегрированных программных систем и пакетов программ для автоматизации математических расчетов, а также систем компьютерной математики, которые предназначены для выполнения инженерных и научных вычислений. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||