Работа со специальными функциями подсистемы LTI в среде системы программирования Matlab




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".

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2022-11-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: