Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовая мод 8.doc
Скачиваний:
36
Добавлен:
19.12.2018
Размер:
889 Кб
Скачать
☆

1.1. Методы моделирования

Данная структурная схема состоит из трёх основных компонентов, представленных на следующем рисунке.

Рисунок 2. Структурная схема объекта, разделенная на три основных компонента

Значит, для имитации процессов, происходящих в системе, необходимо провести моделирование её основных компонентов:

  1. ПИ-регулятора2;

  2. объекта управления;

  3. звена запаздывания.

      1. Моделирование пи-регулятора

ПИ-регулятор состоит из безинерционного, идеального интегрирующего звеньев, включённых параллельно. Далее представлены методы моделирования каждого звена.

Моделирование безинерционного звена

К безинерционным звеньям относятся звенья, которые в динамике описываются дифференциальными уравнениями нулевого порядка вида

a0yвых(t)=b0хвх(t)

yвых(t)=K·хвх(t)

, где

Передаточная функция безинерционного звена

Значит, выходной параметр безинерционного звена на n-ом шаге моделирования u1[n] (т. е. в дискретный момент времени tn=n·h, где h - шаг моделирования, n - положительное целое число (0, 1, 2, 3, …)), равен K·xвх(n).

u1[n]= K·xвх(n).

Моделирование идеального интегрирующего звена

К идеальным интегрирующим звеньям относятся звенья, которые в динамике описываются дифференциальными уравнениями вида

Передаточная функция идеального интегрирующего звена

Значит, выходной параметр идеального интегрирующего звена на n-ом шаге моделирования u2[n] (т. е. в дискретный момент времени tn=n·h, где h - шаг моделирования, n - положительное целое число (0, 1, 2, 3, …)), определяется по формуле: u2[n]=K·(xвх[1]+ xвх[2] + xвх[3] + … + xвх[n]).

Так как звенья ПИ-регулятора включены параллельно, то выходной параметр регулятора на n-ом шаге моделирования u[n] можно найти, сложив выходные координаты всех звеньев: u[n]=u1[n]+ u2[n].

1.1.2 Моделирование объекта управления

Объектом управления, согласно заданию, могут быть:

  1. инерционное звено первого порядка;

  2. инерционное звено второго порядка;

  3. инерционное звено третьего порядка.

Моделирование инерционного звена первого порядка

К инерционным звеньям первого порядка относятся звенья, которые в динамике описываются дифференциальными уравнениями первого порядка.

, где и

Для реализации звена используется метод Эйлера (yx=yx+y1*нт).

Примем

Если и ;

Таким образом, выходной параметр звена в момент времени t можно определить следующим образом: yвых(t)=yвых(t)+y·h, где h - шаг моделирования.

Передаточная функция инерционного звена первого порядка:

Моделирование инерционного звена второго порядка

К инерционным звеньям второго порядка относятся звенья, которые в динамике описываются дифференциальными уравнениями второго порядка.

Для реализации звена используется метод Рунге-Кутта.

Таким образом, выходной параметр звена в момент времени t можно определить следующим образом: yвых(t)=yвых(t)+yвых(t)· h, где h - шаг моделирования.