Методические указания по выполнению лабораторных работ по моделированию систем регулирования в среде matlab Simulink

Методические указания по выполнению лабораторных работ по моделированию систем регулирования в среде MATLAB Simulink

 

Лабораторная работа №1. Моделирование систем управления в пакете MATLAB Simulink

 

Задание

Ознакомиться с работой в программном пакете MATLAB Simulink. Научиться строить и редактировать модели САУ в пакете MATLAB Simulink. Научиться изменять параметры блоков, строить переходные процессы.

 

Цель работы

Целью данной работы является знакомство с работой в MATLAB Simulink и особенностями пользовательского интерфейса данного программного пакета, создание и редактирование модели САУ, построение графиков переходного процесса на полученной модели.

 

Программа работы

Программа работы включает в себя:

1. Запуск программы и ознакомление с интерфейсом
2. Создание и редактирование модели в Simulink
3. Выполнение расчета и построение результирующих графиков
4. Подготовка отчета по лабораторной работе в соответствии с требованиями

 

Методические указания по выполнению работы

1. Запуск программы и ознакомление с интерфейсом

Для запуска программы необходимо предварительно запустить пакет MATLAB.Там же показана подсказка появляющаяся в окне при наведении указателя мыши на ярлык Simulink в панели инструментов. После открытия основного окна программы MATLAB нужно запустить программу Simulink.Это можно сделать одним из трех способов:

· Нажать кнопку (Simulink)на панели инструментов командного окна MATLAB.

· В командной строке главного окна MATLAB напечатать Simulink и нажать клавишу Enterна клавиатуре.

· Выполнить команду Open … в меню File и открыть файл модели (mdl - файл).

Использование первого и второго способов приводит к открытию окна обозревателя разделов библиотеки Simulink.

Обозреватель разделов библиотеки Simulink

Библиотека Simulink содержит следующие основные разделы:

1. Continuous – линейные блоки.

2. Discrete – дискретные блоки.

3. Functions & Table – функции и таблицы.

4. Math – блоки математических операций.

5. Nonlinear – нелинейные блоки.

6. Signals & Systems – сигналы и системы.

7. Sinks – регистрирующие устройства.

8. Sources – источники сигналов и воздействий.

9. Subsystems – блоки подсистем.

Список разделов библиотеки Simulink представлен в виде дерева, и правила работы с ним являются общими для списков такого вида:

· Пиктограмма свернутого узла дерева содержит символ “+”, а пиктограмма развернутого содержит символ “-”.

· Для того чтобы развернуть или свернуть узел дерева, достаточно щелкнуть на его пиктограмме ЛКМ.

При выборе соответствующего раздела библиотеки в правой части окна отображается его содержимое.

 

1. Создание и редактирование модели в Simulink

Создание модели

Для создания модели в среде Simulink необходимо создать файл модели. В окне MATLAB нажать кнопку File ЛКМ, в появившемся меню выбрать позицию New, щелкнуть ЛКМ, переместиться вправо, выбрать п. Model, зафиксировать ЛКМ.

В появившемся окне с именем United навести курсор на синюю рамку окна, нажать ЛКМ и, удерживая ее, переместить окно в нужную часть дисплея. Если требуется увеличить размеры рабочей части окна, необходимо подвести курсор к символу , нажать ЛКМ.

 

Требования к отчету по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе выполняется в виде связного (читаемого) текста в файле формата Microsoft Word (шрифт основного текста Times New Roman, 12 пунктов, через 1,5 интервала, выравнивание по ширине). Он должен включать

· название предмета, номер и название лабораторной работы

· фамилию и инициалы авторов, номер группы

· фамилию и инициалы преподавателя

· краткое описание исследуемой системы

· полученную в результате моделирования схему

· результаты вычислений и графики при различных значениях начального сигнала (не менее трех)

· выводы о проделанной работе.

При составлении отчета рекомендуется копировать необходимую информацию через буфер обмена из рабочего окна среды Matlab. Для этих данных используйте шрифт Courier New, в котором ширина всех символов одинакова.

 

 

Лабораторная работа №2. Моделирование автоматического регулятора частоты вращения (АРЧВ) в среде MATLAB Simulink.

 

Задание

Создать модель автоматического регулятора частоты вращения в программном пакете MATLAB Simulink. Получить графическую характеристику работы полученной модели.

 

Цель работы

Целью данной работы является знакомство с работой автоматического регулятора частоты вращения (АРЧВ).

 

Программа работы

Программа работы включает в себя:

1. Создание модели АРЧВ в Simulink

2. Выполнение расчета и построение результирующих графиков

3. Подготовка отчета по лабораторной работе в соответствии с требованиями

 

Требования к отчету по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе выполняется в виде связного (читаемого) текста в файле формата Microsoft Word (шрифт основного текста Times New Roman, 12 пунктов, через 1,5 интервала, выравнивание по ширине). Он должен включать

· название предмета, номер и название лабораторной работы

· фамилию и инициалы авторов, номер группы

· фамилию и инициалы преподавателя

· краткое описание исследуемой системы

· полученную в результате моделирования схему

· результаты вычислений и графики при различных значениях частоты

· выводы о проделанной работе.

При составлении отчета рекомендуется копировать необходимую информацию через буфер обмена из рабочего окна среды Matlab. Для этих данных используйте шрифт Courier New, в котором ширина всех символов одинакова.

 

 

Лабораторная работа №3. Моделирование автоматического регулятора возбуждения (АРВ) в среде MATLAB Simulink.

 

Задание

Создать модель автоматического регулятора возбуждения в программном пакете MATLAB Simulink. Подобрать параметры звеньев цепи для достижения полной компенсации возмущающих воздействий. Получить графическую характеристику работы полученной модели.

 

Цель работы

Целью данной работы является знакомство с работой автоматического регулятора возбуждения (АРВ).

 

Программа работы

Программа работы включает в себя:

1. Создание модели АРЧВ в Simulink

2. Подбор параметров элементов модели

3. Выполнение расчета и построение результирующих графиков

4. Подготовка отчета по лабораторной работе в соответствии с требованиями

 

Требования к отчету по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе выполняется в виде связного (читаемого) текста в файле формата Microsoft Word (шрифт основного текста Times New Roman, 12 пунктов, через 1,5 интервала, выравнивание по ширине). Он должен включать

· название предмета, номер и название лабораторной работы

· фамилию и инициалы авторов, номер группы

· фамилию и инициалы преподавателя

· краткое описание исследуемой системы

· полученную в результате моделирования схему

· результаты вычислений сформировать в таблицу и включить в отчет

· привести в отчете несколько характерных графиков

· выводы о проделанной работе.

При составлении отчета рекомендуется копировать необходимую информацию через буфер обмена из рабочего окна среды Matlab. Для этих данных используйте шрифт Courier New, в котором ширина всех символов одинакова.

 

Методические указания по выполнению лабораторных работ по моделированию систем регулирования в среде MATLAB Simulink