Исследование переходных процессов в системе

Исследуйте переходные процессы в построенной модели при разных настройках пропорционального регулятора. Перед началом исследований следует настроить параметры моделирования. Для настройки параметров моделирования надо выбрать команду Parameters в меню Simulation пакета Simulink. В появившемся окне на вкладке Solver (это окно присутствует на рис. 9) надо уточнить временной интервал моделирования (Start time, Stop time). Вы можете также выбрать метод изменения независимой переменной и метод решения дифференциальных уравнений при моделировании, а также погрешности вычислений. Однако на первых порах лучше оставить установки этих параметров по умолчанию.

После настройки параметров моделирования можно запустить процесс моделирования. Для запуска процесса надо нажать кнопку пуска (черный треугольник на панели инструментов выше модели на рис. 9) или исполнить команду Start в меню Simulation.

П рограмма решает дифференциальное уравнение для процесса в системе, которое автоматически составляется при вводе структурной схемы модели. Результаты решения могут быть просмотрены в разной форме. В данном случае при использовании блока Scope результат расчета выводится в виде графика переходного процесса для скорости вращения вала двигателя на экране осциллографа.

Для просмотра графика следует щелкнуть изображение осциллографа на структурной схеме. Его экран будет выведен в отдельном окне, как это показано на рис 10.

Размеры окна с экраном осциллографа можно изменять обычным для Windows способом. Само окно можно перемещать по экрану. Для получения оптимального изображения графика процесса осциллограф следует настроить, используя его панель инструментов. В процессе настройки определяются масштабы изображения по горизонтальной и вертикальной осям, пределы изменения времени, способ изображения графика и ряд других параметров.

По результатам исследований составляется отчет, в котором описываются выполненные исследования, приводятся качественные и количественные характеристики процессов и дается анализ результатов.

Задание 4. Исследование системы с пид-регулятором

Для оценки влияния выбранного закона регулирования на качество управления необходимо повторить исследования, заменив пропорциональный регулятор (П-регулятор) пропорционально-интегрально-дифференциальным регулятором (ПИД-регулятором).

При использовании вместо пропорционального регулятора ПИД-регулятора, структурную схему модели следует модернизировать. ПИД-регулятор может быть смоделирован параллельным соединением трех звеньев: усилительного звена с коэффициентом усиления пропорционального канала регулятора; интегрирующего звена с коэффициентом усиления интегрального канала регулятора и дифференцирующего звена с коэффициентом усиления дифференциального канала регулятора.

При построении модели кроме блоков, использованных в предыдущей модели, используются блоки интегратора и производной (Integrator и Derivative раздела Continuous библиотеки Simulink).

Сигналы на выходах каналов регулятора следует суммировать, используя сумматор с тремя входами. Третий вход сумматора добавляется при настройке свойств сумматора. Структура модели показана на рис. 11. На этом рисунке показаны также открытые окна настройки свойств осциллографа Scope и его рабочее окно с построенным графиком переходного процесса в системе.