Практикум по расчету и исследованию

НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ

В соответствии с учебной программой дисциплины «Теория автоматического управления» материал модуля «Нелинейные АСУ» должен быть закреплен студентами в ходе практических занятий. Практикум предполагает проведение компьютерных исследований НС на динамических моделях в среде пакета MATLAB/Simulink.

Настоящий раздел содержит программы выполнения четырех практических работ. Поскольку основные теоретические положения и описания систем, предложенных для исследования в первых двух работах, изложены в предыдущих разделах пособия, студенты, приступая к выполнению этих работ, должны обратиться к материалу этих разделов.

Перед проведением исследований на ПЭВМ студент должен уяснить суть выполняемой работы, проработать основные теоретические положения, связанные с её темой, выполнить необходимые расчеты, составить модели исследуемых АСУ, подготовить таблицы и выполнить другие действия, предусмотренные инструкцией по проведению работы.

Отчет по работе должен содержать: цель работы, краткие теоретические сведения, результаты расчетов и исследований в виде таблиц и графиков с необходимыми комментариями, а также выводы.

При защите работы студент должен знать соответствующий теоретический материал, уметь дать физическую трактовку результатов исследований и обосновать выводы.

Работа А. Исследование нелинейной системы

С двухпозиционным реле с зоной неоднозначности

Цель работы – изучение особенностей релейной системы с двухпозиционным реле; освоение методики определения параметров автоколебаний; анализ влияния характеристик релейного элемента и линейной части на свойства АСУ.

Описание исследуемой системы, методика расчета с конкретным примером, а также схема модели в пакете Simulink приведены в разделе 2.5.1.

А.1. Программа выполнения работы

1. Составить структурную схему (модель) НС.

Таблица А.1

Исходные данные

№ варианта	Т, с	К, рад/с×В	b	c	z
	0,1				0,1
	0,2				0,1
	0,5				0,1
	1,0				0,1
	0,8			0,8
	0,1
	0,2
	0,3
	0,5				0,5
	0,7				0,5
	0,9				0,5
	1,0				0,5
	0,1				-1
	0,2				-1
	0,3		1,5		-1
	0,4				-1
	0,5				-0,5
	0,8				-0,5
	1,0				-0,5
	0,1				-0,5
	0,3				0,2
	0,5	1,5			0,2
	0,7				0,2
	1,0	0,5

2. Записать условие гармонического баланса и определить для заданного варианта (табл. А.1) амплитуду и частоту автоколебаний. Расчет выполнить аналитическим или графоаналитическим методом (по указанию преподавателя).

3. На ПЭВМ составить модель НС.

4. Установив в интеграторе начальные условия для заданных параметров с и b, а также значений, отличных от заданных на ±20%, выполнить моделирование и экспериментально определить параметры автоколебаний. Результаты занести в таблицу (см. табл. А.2). При моделировании вывести на экран графики переходных процессов у (t) и dу (t)/ dt.

Таблица А.2.