1. Функция для создания передаточных функций tf()
Функция имеет вид tf(n,m) и служит для создания передаточной функции звеньев и системы в целом
(где n- вектор коэффициентов числителя передаточной функции;
m- вектор коэффициентов знаменателя передаточной функции).
W= tf([-3,0],[1,2,0,2,5])
Transfer function:
-3 s
---------------------
s^4 + 2 s^3 + 2 s + 5
2. Функции pole(), zero() и pzmap()
ans =
0.6838 + 1.1336i
0.6838 - 1.1336i
-1.6838 + 0.1336i
-1.6838 - 0.1336i
>> zero(w)
ans = 0
3. Функции roots(), poly(), сonv()
>> P=[1,2,0,2,5];
>> r=roots(p)
r =
0.6838 + 1.1336i
0.6838 - 1.1336i
-1.6838 + 0.1336i
-1.6838 - 0.1336i
>> P=poly(p)
P = 1.0000 2.0000 -0.0000 2.0000 5.0000
>> R=[-3,0];
>> P =[1,2,0,2,5];
>> PR=conv(P,R)
PR =
4. -3 -6 0 -6 -15 0
5. Операции сложения, вычитания, умножения, деления передаточных функций
>> w=w1+w2
Transfer function:
-6 s^5 - 12 s^4 - 12 s^2 - 30 s
-----------------------------------------------------------------
s^8 + 4 s^7 + 4 s^6 + 4 s^5 + 18 s^4 + 20 s^3 + 4 s^2 + 20 s + 25
6. Функции для создания передаточных функций последовательного series(), параллельного parallel() соединений звеньев и соединения с обратной связью feedback()
>> ws=series(w1,w2)
Transfer function:
9 s^2
-----------------------------------------------------------------
s^8 + 4 s^7 + 4 s^6 + 4 s^5 + 18 s^4 + 20 s^3 + 4 s^2 + 20 s + 25
wp=parallel(w1,w2)
Transfer function:
-6 s^5 - 12 s^4 - 12 s^2 - 30 s
-----------------------------------------------------------------
s^8 + 4 s^7 + 4 s^6 + 4 s^5 + 18 s^4 + 20 s^3 + 4 s^2 + 20 s + 25
>> woc=tf([1,1],[1])
Transfer function:
s + 1
>> wooc=feedback(w,woc,-1)
Transfer function:
-3 s
---------------------------
s^4 + 2 s^3 - 3 s^2 - s + 5
7. Анализ переходных процессов в системах управления средствами LTI Matlab может быть реализован различными методами:
- непосредственным решением дифуравнений, описывающих динамику системы;
- посредством преобразования Лапласа передаточной функции системы;
- путем использования встроенных функций линейного анализа step, impulse.
Рассмотрим, как можно применять функции step() и impulse() для изучения реакции системы на типовое воздействие.
Импульсную характеристику замкнутой системы Wooc(S) можно получить следующим образом
>> impulse(Wooc)
8. Для анализа устойчивости систем средствами LTI Matlab можно применить диаграмму Найквиста, представляющую собой амплитудно-фазовую характеристику системы. Критерий Найквиста реализуется в LTI Matlab встроенной функцией nyquist(W).
W= tf([-3,0],[1,2,0,2,5])
9. Удобным средством анализа устойчивости является диаграмма Никольса, реализованная в Мatlab специальной функцией nichols (W, lgw),
10. Амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики в LTI Мatlab
можно получить с помощью функции bode(). При построении диаграммы Боде в области задаваемых частот используется функция l ogspace(a,b,n), где а,b- степени 10 нижнего, верхнего значения частоты, n-число точек частоты. Функция Боде имеет вид bode(W, l ogspace(a,b,n)).
2. Основные приемы работы с надстройкой LTI-Viewer в среде Simulink
Основная система:
Создали подсистему:
Исследовали различные состояния выходов на подсистеме:
Момент поступления управляющего сигнала с задержкой по времени
Управляющий сигнла выдает тактовый генератор, выход настроен на сброс при отсутствии управляющего сигнала
Управляющий сигнла выдает тактовый генератор, выход настроен на запоминание и удержание при отсутствии управляющего сигнала
Графики характеристик системы:
Так же произвели маскирование подсистемы:
Вставили картинку, подписали подсистему и запретили изменение подсистемы.
Вывод: Изучил возможности программы Matlab, Simulink. Углубили свои теоретические знания по дисциплине Специальные программные средства в системах управления".