Для выполнения лабораторной работы используется пакет прикладных программ (ППП) Control System Toolbox. ППП предназначен для работы с LTI-моделями (Linear Time Invariant Models) систем управления.
В Control System Toolbox имеется тип данных, определяющих динамическую систему в виде комплексной передаточной функции. Синтаксис команды, создающий LTI-систему c одним входом и одним выходом в виде передаточной функции:
TF([bm, …, b1, b0], [an, …, a1, a0])
bm, …, b1 – значения коэффициентов полинома В,
an, …, a1 – значения коэффициентов полинома A.
Для выполнения работы могут применяться команды, приведенные в таблице 2.
Таблица 2
Синтаксис | Описание |
pole(<LTI-объект>) | Вычисление полюсов передаточной функции |
zero(<LTI-объект>) | Вычисление нулей передаточной функции |
step(<LTI-объект>) | Построение графика переходного процесса |
impulse(<LTI-объект>) | Построение графика импульсной переходной функции |
Можно получить на одном графике реакцию сразу нескольких динамических звеньев, если использовать команды вида:
>> step(w,w1,w2)
|
|
>> impulse(w, w1,w2)
В приведенных примерах время моделирования выбирается автоматически. При необходимости его можно явно указать в команде
>> step(w, w1, w2, t), где t - время моделирования в секундах.
Таким образом, выполнение лабораторной работы состоит из следующих шагов:
1. Изучить теоретические сведения.
2. Запустить систему MATLAB.
3. Создать tf-объект.
4. Определить полюса передаточной функции с использованием команды pole.
5. Определить нули передаточной функции с использованием команды zero.
6. Используя соответствующие команды (табл. 2) получить динамические характеристики – переходную функцию h (t), импульсно-переходную функцию w (t).
7. Получить семейства графиков переходных характеристик звена при изменении:
· Коэффициента передачи k1= (1…10)* k;
· Постоянных времени звена Т1= (0,1…1)* Т;
· Коэффициента демпфирования ξ1= (0,1…1)* ξ.
Где k, Т, ξ –значения коэффициентов определенных в лаб.работе №1
8. По полученным графикам определить основные показатели переходных характеристик:
· Величину установившегося значения hуст;
· Длительность переходного процесса tпер;
· Перерегулирование σ (σ= ).
9. Провести сравнительный анализ полученных характеристик, сделать выводы о влиянии параметров передаточных функций звеньев на их динамические характеристики.
10. Ответить на контрольные вопросы.
11. Оформить отчет.
12. Сдать отчет преподавателю и защитить работу.