ISBN 978-5-7782-3137-5 В работе изложен теоретический материал, который может быть использован для решения задач анализа, синтеза и моделирования линейных непрерывных систем автоматического управления (САУ) в программной среде Simulink пакета MATLAB. <...> Приведено описание восьми лабораторных работ, в результате выполнения которых студенты научатся проводить исследование динамических характеристик и устойчивости САУ, анализировать процессы, в них протекающие. <...> Последние четыре работы посвящены синтезу замкнутых систем управления на основе различных методов: частотного, модального и метода типовых регуляторов. <...> 5 1 SIMULINK КАК ИНСТРУМЕНТ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ . <...> РАЗДЕЛЫ БИБЛИОТЕКИ SIMULINK, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ АНАЛИЗЕ СВОЙСТВ . <...> Работа с буфером промежуточного хранения (копирование, перемещение и вставка объектов) . <...> УСТАНОВКА ПАРАМЕТРОВ РАСЧЕТА И ЕГО ВЫПОЛНЕНИЕ . <...> Установка параметров обмена с рабочей областью . <...> Исследование свойства управляемости и наблюдаемости объекта . <...> Исследование свойств линейной системы с типовым ПИД-регулятором . <...> В качестве составных частей для построения Sмоделей используются модули (или блоки), хранящиеся в библиотеке Simulink. <...> Также пользователем могут быть заданы как способы изменения модельного времени (с постоянным или переменным шагом), так и условия окончания моделирования. <...> При моделировании пользователь может выбирать метод решения дифференциальных уравнений, а также способ изменения модельного времени (с фиксированным или переменным шагом). <...> ЗАПУСК SIMULINK Запуск Simulink можно осуществить одним из трех способов: нажав соответствующую кнопку на панели инструментов командного окна MATLAB; введя команду Simulink в активной строке командного окна; выбрав команду New/Model в меню File. <...> Пустое окно для создания блок-диаграммы модели Окно обозревателя библиотеки разделов включает в себя следующие элементы: заголовок с названием окна – Simulink Library Browser; меню с командами File, Edit, View, Help; панель <...>
Основы_теории_управления_.pdf
УДК 681.5.01(075.8)
Ф 844
Рецензенты:
д-р техн. наук В.А. Жмудь
канд. техн. наук Е.В. Прохоренко
Работа подготовлена на кафедре автоматики для студентов
III курса АВТФ, обучающихся по направлениям 27.03.04 –
«Управление в технических системах» и 09.03.02 –
«Информационные системы и технологии» и утверждена
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебно-методического пособия
Французова Г.А.
Ф 844
Основы теории управления: учебно-методическое пособие /
Г.А. Французова, Г.В. Саблина. – Новосибирск: Изд-во НГТУ,
2016. – 63 с.
ISBN 978-5-7782-3137-5
В работе изложен теоретический материал, который может быть
использован для решения задач анализа, синтеза и моделирования линейных
непрерывных систем автоматического управления (САУ) в
программной среде Simulink пакета MATLAB. Приведено описание
восьми лабораторных работ, в результате выполнения которых студенты
научатся проводить исследование динамических характеристик
и устойчивости САУ, анализировать процессы, в них протекающие.
Последние четыре работы посвящены синтезу замкнутых систем
управления на основе различных методов: частотного, модального и
метода типовых регуляторов.
Пособие будет полезно для студентов, изучающих теорию автоматического
управления и интересующихся вопросами разработки
САУ.
УДК 681.5.01(075.8)
ISBN 978-5-7782-3137-5
© Французова Г.А., Саблина Г.В., 2016
© Новосибирский государственный
технический университет, 2016
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .................................................................................................................. 5
1 SIMULINK КАК ИНСТРУМЕНТ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ
СИСТЕМ ............................................................................................ 6
2. РАЗДЕЛЫ БИБЛИОТЕКИ SIMULINK, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ
АНАЛИЗЕ СВОЙСТВ ..................................................................................... 10
2.1. Раздел Sources ............................................................................................ 10
2.2. Раздел Sinks ................................................................................................ 11
2.3. Раздел Continuous ...................................................................................... 12
2.4. Раздел Discrete ........................................................................................... 12
2.5. Раздел Nonlinear – нелинейные блоки ..................................................... 12
2.6. Раздел Signal & Systems – блоки преобразования сигналов
и вспомогательные блоки ......................................................................... 13
3. СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ И РАБОТА С ОБЪЕКТАМИ ................................... 14
3.1. Создание модели ....................................................................................... 14
3.2. Окно модели .............................................................................................. 16
3.3. Выделение объектов .................................................................................. 18
3.4. Работа с буфером промежуточного хранения (копирование,
перемещение и вставка объектов) ............................................................ 19
4. СОЕДИНЕНИЕ БЛОКОВ ................................................................................ 19
4.1. Использование команд Undo и Redo ....................................................... 21
4.2. Форматирование объектов ........................................................................ 21
5. УСТАНОВКА ПАРАМЕТРОВ РАСЧЕТА И ЕГО ВЫПОЛНЕНИЕ ........... 22
5.1. Установка параметров расчета модели ................................................... 23
5.2. Установка параметров обмена с рабочей областью ............................... 25
5.3. Установка параметров диагностирования модели ................................. 27
5.4. Выполнение расчета .................................................................................. 28
3
Стр.3
6. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ....................................................... 28
Лабораторная работа № 1. Типовые звенья САУ .......................................... 28
Лабораторная работа № 2. Исследование устойчивости линейных
САУ ..................................................................... 32
Лабораторная работа № 3. Анализ переходных процессов и точности
работы САУ ........................................................ 36
Лабораторная работа № 4. Анализ переходных процессов и устойчивости
САУ третьего порядка ............................. 40
Лабораторная работа № 5. Исследование свойства управляемости и
наблюдаемости объекта ..................................... 43
Лабораторная работа № 6. Исследование свойств линейной системы
с типовым ПИД-регулятором ............................ 48
Лабораторная работа № 7. Синтез линейных САУ частотным методом
....................................................................... 54
Лабораторная работа № 8. Синтез линейных систем модальным методом
................................................................... 57
Библиографический список ................................................................................. 62
4
Стр.4