![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Лабораторная работа №5. Идентификация линейного объекта с помощью частотной характеристикиСодержание книги
Поиск на нашем сайте
Цель работы: освоение методов идентификации с помощью сигналов определенного вида.
5.1 Определение коэффициентов передаточной функции с помощью частотных характеристик Частотные характеристики широко используются для анализа и синтеза систем регулирования. Но они также дают возможность определения уравнений объекта. Как известно, если на вход объекта подается синусоидальное воздействие x(t) = A0sin(ωt), то установившееся измеренное значение выходного сигнала y(t) = A1sin[ωt + φ(ω)] + n(t), где n(t) - ошибка измерения; A1/ A0 =│W(jω)│; φ = Arg[W(jω)]. Частотная характеристика W(jω) определяется путем подачи синусоидальных входных сигналов A0sin(ωt) на различных частотах ω и записи соответствующих выходных сигналов A1sin[ωt + φ]. С целью получения необходимой частотной характеристики, величины A1/A0 и φ определяются для каждой рассматриваемой частоты ω. То есть по записям входного и выходного сигналов определяют отношение амплитуд на частоте ωi и получают │W(jωi)|. Фазовый сдвиг φ(ωi) получают из сравнения положения максимумов кривых x(t) и y(t). Полученные частотные характеристики дают возможность определить уравнение объекта. Суть метода заключается в следующем. Для каждой частоты определяются действительные и мнимые частотные характеристики P(ωi) = A(ωi) cos [φ(ωi)], Q (ωi) = A(ωi) sin[φ(ωi)]. Эти данные используются для определения коэффициентов (a1,…,am-1, b0,…,bl) передаточной функции: W(p) = (bl pl + bl-1pl-1 +…+ b0)/ (pm + a1pm-1 + a2pm-2 + am-1). Для вычисления коэффициентов в выражении для передаточной функции заменим p на jω, обозначим (приравняем) его P(ω) + jQ(ω) и получим выражение, справедливое для всех значений ω. Из этого комплексного выражения, приравнивая коэффициенты при действительной и мнимой частях, получим систему из двух уравнений. Подставляя различные значения ωi (столько значений, чтобы система получилась квадратной) в эти уравнения, получим систему для определения неизвестных коэффициентов. Для уточнения полученных значений коэффициентов, повторяем вычисления для других частот и возьмем среднее из двух вычислений. Если истинный порядок объекта выше предполагаемого, то в повторных вычислениях значения коэффициентов будут сильно отличаться.
5. 2 Программа обработки результатов измерений Для определения коэффициентов передаточной функции необходимо решать системы уравнений большого порядка. В лабораторной работе для этого используется программа Lab6, разработанная на языке Delphi[1]. Основное окно программы приведено на рисунке 5.1. Работа в этом окне проводится следующим образом: - введите значения частот ωi и определенные для каждой частоты значения амплитуд и фазовых сдвигов; - нажмите на кнопку «Рассчитать P(jω) и Q(jω)», в таблице появятся еще две строки с рассчитанными значениями действительных и мнимых характеристик; - переключателем установите порядок объекта; - из раскрывающихся списков выберите значения частот; - нажмите на кнопку «Рассчитать систему»; - в правой части нижней окна программы появятся значения рассчитанных коэффициентов передаточной функции объекта. Рисунок 5.1 – Основное окно программы обработки результатов экспериментов
5.3 Задание к выполнению лабораторной работы 5.3.1 Из папки Work/Objects5 загрузите свой «объект» в окно пакета Simulink (по варианту). 5.3.2 На вход «объекта» подайте синусоидальный сигнал с известной амплитудой, на выходе установите смотровое окно Scope. 5.3.3 Заполните таблицу 1. Для этого, меняя значения частот входного сигнала, записывайте соответствующие выходные сигналы. Для каждой частоты определите амплитудные и фазовые характеристики объекта. Т а б л и ц а 1
5.3.4 Загрузите программу Lab6. 5.3.5 Данные из таблицы 1 перенесите в окно программы. Рассчитайте P(jω) и Q(jω). 5.3.6 Выберите порядок объекта – 2, установите значения частот, рассчитайте систему (1). 5.3.7 Для уточнения полученных значений коэффициентов, повторите вычисления для других частот (порядок объекта – 2) и возьмите среднее из двух вычислений. 5.3.8 Выберите порядок объекта – 3, установите значения частот, рассчитайте систему (2). 5.3.7 Для уточнения полученных значений коэффициентов, повторите вычисления для других частот (порядок объекта – 3) и возьмите среднее из двух вычислений. 5.3.10 Выберите наиболее подходящий порядок объекта и запишите выражение для восстановленной передаточной функции 5.311 В пакете Simulink соберите модель объекта с полученной передаточной функцией. Подайте на вход модели те же самые сигналы, что и на «объекте» и сравните отклики объекта и модели (в одном смотровом окне).
5.4 Требования к отчету Отчет по работе должен содержать: - графики, полученные экспериментально на объекте; - амплитудные и фазовые характеристики объекта; - заполненную таблицу 1; - значения коэффициентов для различных порядков системы; - результаты имитационных экспериментов на модели.
5.5 Варианты заданий Варианты выбираются из папки work\Objects5 пакета Simulink. 5.6 Контрольные вопросы 5.6.1 В чем заключаются прямые методы идентификации? 5.6.2 Какие сигналы, кроме гармонических, могут быть использованы в прямых методах? 5.6.3 Какие объекты могут быть идентифицированы прямыми методами? 5.6.4 Как определяется фазовый сдвиг выходного сигнала? 5.6.5 Как была определена амплитуда выходного сигнала? 5.6.6 Насколько точно определена модель, в чем причина разницы?
|
|||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-25; просмотров: 245; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 216.73.216.27 (0.006 с.) |