Для его установки в окне рабочей области нужно щелкнуть меню simulation / configuration.

В строке Simulation time выставляются время начала и время конца счета. В разделе Solver options выставляется метод счета Solver: ode4 (Runge-Kutta), тип счета Type: Fixed-step. В строке Fixed-step size (fundamental sample time) выставляется шаг счета. Окно настроек метода счета представлен на рис. 1.17.

Рис. 1.17. Окно конфигурации

 

Снятие частотной характеристики звена или

Динамической системы в MatLab

Пусть необходимо снять логарифмическую амплитудную и фазовую частотную характеристики (ЛАЧХ и ЛФЧХ) инерционного звена с передаточной функцией , (рис. 1.18).

Рис. 1.18. Инерционное звено

Сначала нужно установить точки входа (Input point) и выхода (Output point) для снятия частотной характеристики. Для этого необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на линию входа в блок и выбрать Linearization Points / Input Рoint, (рис. 1.19).

Рис. 1.19. Установка точки входа

Затем необходимо установить точку выхода частотной характеристики, щелкнув правой кнопкой на соединительную линию выхода инерционного звена и выбрав Linearization Points / Output Point, (рис.1.20).

Рис. 1.20. Установка точки выхода

На пиктограмме структурной схемы должны появиться стрелки точек входа и выхода (рис. 1.20).

Далее в меню рабочего окна Tools нужно выбрать вкладку Control Design / Linear Analysis, рис. 1.21.

В появившемся окне Сontrol and Estimation Tools Manager необходимо установить тип осциллографа Bode response plot. Данного типа осциллограф является логарифмическим и показывает амплитудную и фазовую характеристики, рис. 1.22.

Рис. 1.21. Открытие окна частотного анализа

Рис. 1.22. Окно свойств частотного анализа

Далее в окне Сontrol and Estimation Tools Manager нужно нажать кнопку Linearize Model. Появится окно с ЛАЧХ и ЛФЧХ инерционного звена, (рис. 1.23).

Рис. 1.23. Окно просмотра частотных характеристик

 

Лабораторная работа № 2

 

Исследование свойств задатчика интенсивности

 

Задатчик интенсивности (ЗИ), применяемый широко в современных САР электропривода, обеспечивает преобразование быстроменяющегося входного напряжения в выходное напряжение, изменяющееся с заданным темпом. Если темп изменения входного напряжения ниже, чем заданный темп изменения выходного напряжения, то выходное напряжение повторяет по форме входное напряжение.

Структурная схема задатчика интенсивности представлена на рис. 2.1.

 

Рис. 2.1. Структурная схема ЗИ

 

В режиме отработки заданного темпа выходное напряжение изменяется по следующей зависимости (релейный элемент РЭ не насыщен):

 

U_ВЫХ(t) = .

 

Таким образом темп изменения выходного напряжения можно регулировать либо изменением напряжения ограничения релейного элемента РЭ - U₀, либо - постоянной интегрирования интегратора И - Т_ЗИ.

Время нарастания выходного напряжения до уровня входного можно определить

 

t_Н = .

 

Моделирование процессов в ЗИ на основе цифровой модели по программе MatLab Simulink целесообразно осуществлять методами Рунге-Кутта или Эйлера с постоянным шагом интегрирования, так как реализация идеального релейного элемента методами Фельдберга и Кутта-Мэрсона с автоматическим выбором шага интегрирования дают значительные погрешности. Рекомендуется без больших погрешностей в расчётах характеристику релейного элемента реализовать в следующем приближённом виде (рис. 2.2):

Рис. 2.2

 

При этом величина зоны нечувствительности в статической характеристике ±DU ³ h. Здесь h - шаг интегрирования. Коэффициент усиления на линейной части характеристики

К = 200 ¸ 500.

Параметры ЗИ по вариантам приведены в табл. 2.1.

 

Таблица 2.1

№ вар.
парам.
U0, В
ТЗИ, с	0.5	0.6	0.4	0.3	0.7	0.5	0.8	0.6	0.7	0.5	0.4	0.6

 

Свойства ЗИ исследуются при двух типах входных воздействий:

- ступенчатое воздействие (рис. 2.3, а);

- линейно изменяющееся напряжение (рис. 2.3, б).

 

а б

Рис. 2.3

 

Параметры входных воздействий по вариантам приведены в табл. 2.2.

 

Таблица 2.2

№ вар
парам.
U1, В
U2, В
t1, c	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.6	0.9	0.6	0.5	0.4	0.3	0.2
t2, c	1.2	2.0	3.2	3.5	4.0	5.0	3.6	2.7	2.6	1.7	1.1	1.2
t3, c	2.0	3.3	5.0	5.5	6.5	8.5	6.0	5.0	4.5	3.0	2.5	2.2

 

Законы изменения входного напряжения формируются в программе MatLab Simulink с помощью блока построения сигналов Signal Builder и б лока одномерной матрицыLook-Up Table.