Лабораторная работа №9
Скачать 231.63 Kb.
|
Красноярский государственный университет цветных металлов и золота Кафедра автоматизации производственных процессов
Лабораторная работа № 9“Изучение пакета CtrlLAB системы MATLAB для проектирования и анализа систем управления с обратной связью“ ЦЕЛЬ РАБОТЫ 1. Ознакомиться с составом и назначением программного пакета CtrlLAB. 2. Ознакомиться с основными методами и примерами использования программного пакета CtrlLAB для моделирования и анализа систем управления. 3. Освоить расчет, настройку и анализ систем с обратной связью в среде CtrlLAB системы MATLAB. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1 Основные сведения о пакете CtrlLAB 3.0 CtrlLAB – это основанная на MATLAB программа, которая может быть использована при анализе и разработке SISO (система с одним входом и одним выходом) систем управления. В программе широко используются возможности графического интерфейса пользователя (GUI) MATLAB v5.0 и выше, чтобы сделать ее гибким, удобным для пользователя и мощным приложением как для обучения, так и для проектирования. Впервые CtrlLAB был опубликован на анонимном сайте MathWorks как пользовательская программа для MATLAB и с тех пор привлек к себе много внимания. Сейчас CtrlLAB является гораздо более совершенным приложением и предоставляет гораздо больше полезных и надежных функций. Основными возможностями CtrlLAB являются:
2 Основы работы с CtrlLAB 3.0 Чтобы запустить CtrlLAB, наберите в окне MATLAB ‘ctrllab’ . Появится графический интерфейс пользователя с меню, как показано на рисунке 1. Сначала пользователю необходимо задать модель объекта управления и другие модели, если таковые имеются, затем можно будет выполнять задачи анализа и конструирования.  Рисунок 1 Графический интерфейс пользователя CtrlLAB Ввод передаточных функций Для ввода передаточной функции ОУ необходимо нажать левой кнопкой мыши по значку G(s) и в всплывающем окне (рисунок 2) ввести значения коэффициента усиления Коб и постоянной времени Тоб. Это же окно можно вызвать, выбрав в меню Model пункт Model select>G(s).  Рисунок 2 Окно ввода модели объекта После нажатия кнопки “Apply” появится окно ввода данных, которое будет содержать введенную ПФ объекта управления (рисунок 3). Рисунок 3 Вид окна ввода данных с введенной ПФ объекта управления Чтобы изменить введенную передаточную функцию и вернутся к окну, показанному на рисунке 2, можно нажать кнопку Modify окна ввода данных. Также в CtrlLAB предусмотрен ввод моделей объекта, заданных в пространстве состояний, в виде нулей-полюсов или диаграмм SIMULINK. Чтобы задать модель любым из перечисленных способов, выберите соответствующий пункт в строке Other types окна ввода модели объекта. По умолчанию модель задается в виде передаточной функции. Модель в виде нулей-полюсов или пространства состояний может быть получена автоматически по заданной передаточной функции. Для этого, после ввода передаточной функции выберите пункт Pole-zero-gain или State space. Передаточная функция будет преобразована, и результат будет выведен на экран, как показано на рисунках 4 и 5.  Рисунок 4 Модель объекта в виде нулей полюсов  Рисунок 5 Модель объекта в виде пространства состояний Если анализируемая система содержит более сложные структуры, такие как блочные диаграммы или системы с нелинейностью, то для моделирования системы используется SIMULINK. Можно выбрать пункт SIMULINK в строке other types диалогового окна, показанного на рисунке 2, в этом случае необходимо будет задать имя модели (внутреннее имя), после чего появится среда редактирования SIMULINK, как показано на рисунке 6 (а) и (b). На рисунке (а) показана библиотека блоков, из которой можно получить все блоки SIMULINK. На рисунке (b) показано пустое окно редактора моделей SIMULINK, в котором можно задать свою систему между входным и выходным портом системы. Когда процесс ввода системы закончен, надо дважды щелкнуть мышкой кнопку Return to CtrlLAB, чтобы вернуться СtrlLAB.  (а) Библиотека блоков (b) окно редактора модели Рисунок 6 Средства ввода моделей SIMULINK В СtrlLAB вместе с моделью SIMULINK будет создана и сохранена линеаризованная передаточная функция системы. После того, как модель объекта управления задана, нажатием левой кнопкой мыши по значку Exp(-Ts) введем значение запаздывания. Надпись в окне ввода данных изменится (рисунок 7).  Рисунок 7 Окно ввода данных до введения запаздывания Нажимаем кнопку “Modify” и в появившемся окне вводим значение запаздывания. Также в этом окне можно ввести значение аппроксимации Pade (рисунок 8).  Рисунок 8 Окно ввода запаздывания модели После нажатия кнопки “Apply” появится окно ввода данных, которое будет содержать значение введенного запаздывания и аппроксимации Pade (рисунок 9).  Рисунок 9 Окно ввода данных с введенным запаздыванием и значением аппроксимации Pade Окно ввода данных можно закрыть. После выполнения этого действия модель объекта управления введена. Расчет ПИД-регулятора Если в рабочее поле MATLAB задана модель объекта управления, то для этой системы можно рассчитать ПИД-регулятор. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Лабораторная работа № Лабораторная работа №1. Изучение основных возможностей программного продукта Яндекс. Сервер. Установка окружения, установка и настройка... |  | Биология 7 класс Отдел Настоящие Грибы. Лабораторная работа №1 «Строение плесневого гриба мукора». Лабораторная работа №2 «Строение дрожжей» |
| Лабораторная работа «Устройство микроскопа, приёмы пользования им.... Строение растительной клетки. Лабораторная работа «Устройство микроскопа, приёмы пользования им. Клеточное строение растений» | | Перечень электронных образовательных ресурсов, разработанных учителем... Увеличительные приборы. Строение светового микроскопа и правила работы с ним. Лабораторная работа «Приготовление препарата клеток... |
| Лабораторная работа Введение в табличный процессор ms excel’2007... Изменять число рабочих листов можно через опцию Office (в левом верхнем углу экрана), кнопку Параметры Excel, опцию Основные, опцию... | | Лабораторная работа №1 По теме ««Изучение Internet в целях использовании... Лабораторная работа предназначена для: обоснования потребности, необходимости и удобства использования среды Internet для поиска... |
| Лабораторная работа №4 по дисциплине: «Информационно-поисковые системы» Работа заключается в сравнительном изучении заданных глобальных ипс сети Интернет вербального типа | | Отчет о лабораторной работе методы и средства анализа данных по теме:... «Лабораторная работа с системой анализа данных Weka. Сравнение методов классификации» |
| Отчет о лабораторной работе методы и средства анализа данных по теме:... «Лабораторная работа с системой анализа данных Weka. Сравнение методов классификации» | | Работа №6 Изучение Тема: лабораторная работа №6 «Изучение треков заряженных частиц по готовым фотографиям» |
| Лабораторная работа. Работа в сети Интернет Панели инструментов. Всегда должны быть отмечены опции Строка меню и Адресная Строка | | Практикум по курсу Информатика (раздел Работа с пакетами прикладных... Лабораторная работа №6. Обобщение данных. Создание таблицы подстановки. Подведение итогов 28 |
| Лабораторная работа №10: «Измерение кпд при подъеме тела по наклонной плоскости» Кпд механизмов. Лабораторная работа №10: «Измерение кпд при подъеме тела по наклонной плоскости» | | Лабораторная работа №3 «Технологии обработки, автоматизированного реферирования и аннотирования текстов на естественном языке» |
| Самостоятельная работа обучающегося: 36 часов Аннотации программ учебных дисциплин по специальности 31. 02. 03 Лабораторная диагностика | | Название модуля Лабораторная работа "Приготовление раствора с заданной массовой долей растворённого вещества" |
