Лабораторная работа №5 Нахождение математической модели объекта по экспериментальным переходным характеристикам




НазваниеЛабораторная работа №5 Нахождение математической модели объекта по экспериментальным переходным характеристикам
Дата конвертации03.07.2013
Размер34.48 Kb.
ТипЛабораторная работа

Лабораторная работа № 5

Нахождение математической модели объекта по

экспериментальным переходным характеристикам



Цель работы: Освоить методику и приобрести навыки экспериментального определения математической модели объекта.
Обработка экспериментальных переходных характеристик

Получение математических моделей многих объектов и элементов систем автоматического регулирования представляет сложную задачу и возможно с существенными допущениями. В этих случаях оказывается целесообразным получать математическое описание элемента на основании экспериментальных переходных характеристик.

После получения экспериментальной переходной характеристики ее подвергают сглаживанию, если она имеет не гладкий вид; определяют коэффициент передачи рассматриваемого элемента по формуле:

, где - установившееся значение выходной величины; А - амплитуда входного ступенчатого воздействия.

Далее используя какой-либо метод (их около 50) находят дифференциальное уравнение (передаточную функцию) рассматриваемого элемента.
Приближенное определение передаточной функции
Будем искать передаточную функцию следующих видов:
(1)

(2)

. (3)
где К - передаточный коэффициент элемента;

- чистое (транспортное) запаздывание;

- дополнительное запаздывание;

Т, Т1, Т2 - постоянные времени.

Перед дальнейшей обработкой переходной характеристики следует по ней выяснить, имеется ли в исследуемом элементе чистое (транспортное) запаздывание и определить его величину.

Рассматриваемые методы, кроме того, требуют нормирования экспериментальной переходной характеристики. Для этого значения всех ее ординат нужно разделить на установившееся значение выходной величины.

Yн(ti) = Y(ti)/Y(oo),

Где Yн(ti) - нормированная переходная характеристика.

Дальнейшую обработку можно произвести используя, например, методические указания " Получение дифференциальных уравнений по экспериментальным переходным характеристикам".

Задание

  1. С использованием заданной передаточной функции объекта (в нашем случае это "черный ящик") построить S - модель.

Исследуемый объект описывается дифференциальным уравнением:



  1. Определить переходную характеристику.

  2. Получить по ней приближенную передаточную функцию.

  3. Построить S -модель с использованием приближенной передаточной функцией.

  4. Определить переходную характеристику приближенной модели.

  5. Оценить точность аппроксимации.


Порядок выполнения работы

Для заданного объекта составить S - модель. В окне Simulink вызвать команду Simulation/Parametrs и на вкладке Solver в поле Solver options в окне Type установить Fixed-step ode5(Domand-Prince), в окне Stop time 12.0 и в окне Fixed step size 0.01 (шаг моделирования будет =0.01с)

В окне MATLAB получить точки переходной характеристики для чего набрать в командной строке имя переменной (по умолчанию simout). Переписать или напечатать их. Для получения нормированной переходной характеристики достаточно в исходной модели установить коэффициент передачи = 40. Построить нормированную характеристику. Используя указанные методические указания получить приближенную передаточную функцию видов (1), (2) или (3).

Построить S – модуль с использованием приближенной передаточной функции. Если приближенная передаточная функция получилась с запаздывающим звеном, то в модель добавить блок транспортного запаздывания Transport Delay из раздела Nonlinear (Нелинейные элементы) и в окне настройки блока Time delay задать величину запаздывания.

Определить переходную характеристику приближенной модели.

Определить нормированную переходную характеристику, для чего задать k=1. Определить точность аппроксимации по формуле , где _ нормированная переходная характеристика исходного объекта, _ нормированная переходная характеристика по приближенной модели.

Если < 0,030,06, то можно считать точность аппроксимации удовлетворительной.
Контрольные вопросы


  1. Опишите последовательность обработки экспериментальных переходных характеристик.

  2. Какова последовательность выполнения работы?

  3. Как настроить модель с использованием меню Simulation?

  4. Как задать свойства нужного блока?

  5. Как задать величину запаздывания в блоке Unit Delay?

  6. Каким приближенным уравнением описывается рассматриваемый объект?

  7. Какова точность аппроксимации рассматриваемого объекта?

Похожие:

Лабораторная работа №5 Нахождение математической модели объекта по экспериментальным переходным характеристикам iconЛабораторная работа №4 Динамические модели
Привести статистические характеристики по каждой модели и дать оценку адекватности модели
Лабораторная работа №5 Нахождение математической модели объекта по экспериментальным переходным характеристикам iconДонецкий национальный технический университет
Разработка методами частотного анализа математической модели длинных аэродинамических каналов как объекта управления
Лабораторная работа №5 Нахождение математической модели объекта по экспериментальным переходным характеристикам iconЛабораторная работа №4 Решение прямой и обратной задач магниторазведки для тел простой формы Шар Решение прямой задачи
Прямая задача магниторазведки – это нахождение аномального магнитного поля, создаваемого объектом по известным геометрическим и физическим...
Лабораторная работа №5 Нахождение математической модели объекта по экспериментальным переходным характеристикам iconПостроение математической модели учебного объекта управления
Санкт-Петребургский государственный университет, факультет Прикладной математики – процессов управления
Лабораторная работа №5 Нахождение математической модели объекта по экспериментальным переходным характеристикам iconУдк 519. 714. 2 Алгоритм идентификации динамического объекта по экспериментальным данным
Мнк. В статье предлагается оригинальная процедура выявления экспериментов наихудшим образом влияющих на точность оценок параметров...
Лабораторная работа №5 Нахождение математической модели объекта по экспериментальным переходным характеристикам iconЛабораторная работа №4 Динамические модели Задание Оценить для двух рядов восемь типов моделей: статическая регрессия; процесс авторегрессии; модель опережающего показателя
Привести статистические характеристики по каждой модели и дать оценку адекватности модели
Лабораторная работа №5 Нахождение математической модели объекта по экспериментальным переходным характеристикам iconЛабораторная работа №4 " качество стационарных систем автоматического управления" Цель работы
Изменение выходной координаты в переходном режиме называют переходным процессом. Переходный процесс определяется решением дифференциального...
Лабораторная работа №5 Нахождение математической модели объекта по экспериментальным переходным характеристикам iconЛабораторная работа №3 " качество стационарных систем автоматического управления" Цель работы
Изменение выходной координаты у(t) в переходном режиме называют переходным процессом. Переходный процесс определяется решением дифференциального...
Лабораторная работа №5 Нахождение математической модели объекта по экспериментальным переходным характеристикам iconЛекция Общие сведения об экспериментальных исследованиях
Она направлена, как правило, на построение математической модели исследуемого объекта или явления, а также на получение ответа на...
Лабораторная работа №5 Нахождение математической модели объекта по экспериментальным переходным характеристикам iconРасчет настроек по частотным характеристикам объекта
Существует специальная аппаратура для экспериментального определения амплитудно-фазовой характеристики (афх) объекта управления:...
Разместите кнопку на своём сайте:
kurs.znate.ru


База данных защищена авторским правом ©kurs.znate.ru 2012
обратиться к администрации
kurs.znate.ru
Главная страница