Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Мета роботи
Програма роботи
Опис системи
У роботі розглядається система управління судном по курсу. Її структурна схема показана на малюнку.
Структурна схема системи стабілізації судна на курсі
Лінійна математична модель, що описує рискання судна, має вигляд
де – кут рискання (кут відхилення від заданого курсу) – кутова швидкість обертання навколо вертикальної осі – кут повороту вертикального керма щодо положення рівноваги – постійна часу – постійний коефіцієнт, що має розмірність рад/сек. Передавальна функція від кута повороту рулюючи до кута рискання запишеться у вигляді
.
Привід (рульова машина) приблизно моделюється як інтегруюча ланка, охоплена одиничним негативним зворотним зв'язком, так що її передавальна функція рівна
.
Для вимірювання кута рискання використовується гірокомпас, математична модель якого записується у вигляді аперіодичної ланки першого порядку з передавальною функцією
.
Досліджуються перехідні процеси в системі при використанні ПД-регулятора
,
і ПІД-регулятора
.
Інструкція по виконанню роботи
|
Етап виконання завдання |
Команди Matlab |
|
simulink |
|
File – New – Model |
|
Подвійне клацання на блоці
|
|
ЛКМ на імені блоку |
|
|
|
File – Save |
|
Натиснути Ctrl+I або двічі натиснути Ctrl+R. |
|
ПКМ на блоці Format - Flip name |
|
ПКМ на блоці Format – Background color |
|
ЛКМ |
|
Подвійне клацання на блоці, ввести |+- у полі List of signs |
|
|
|
Подвійне клацання на блоці 0 в полі Step time 10 в полі Final value |
|
ЛКМ на джерелі, утримувати Ctrl і ЛКМ на приймачі, або протягнути ЛКМ від виходу одного блоку до входу іншого |
|
|
|
Натиснути ПКМ на лінії в точці відбору сигналу, потім, не відпускаючи ПКМ, тягнути лінію до входу блоку. |
|
Edit – Copy model to clipboard |
|
Simulation – Simulation parameters 100 в полі Stop time |
|
ЛКМ по кнопці |
|
Подвійне клацання по блоку |
|
ЛКМ по кнопці – встановити оптимальний масштаб |
|
ЛКМ по кнопці |
|
ЛКМ по кнопці вкладка Data history Variable name: phi (Курс) або delta (Кермо) Format: Array |
|
ЛКМ по кнопці |
|
figure(1); |
|
subplot(2, 1, 1); |
|
plot(phi(:,1),phi(:,2)); |
|
title('Курс'); |
|
xlabel('Час, сек'); ylabel('\phi, градуси'); |
|
subplot(2, 1, 2); plot(delta(:,1),delta(:,2)); title('Кут повороту рулюючи'); xlabel('Час, сек'); ylabel('\delta, градуси'); |
|
print -dmeta |
|
|
|
++| у полі List of signs |
|
|
|
Подвійне клацання по блоку 2 в полі Final Value Подвійне клацання по імені |
|
Edit – Copy model to clipboard |
|
Simulation – Simulation parameters - Stop time ЛКМ по кнопці |
|
|
|
|
|
phi0 = phi; delta0 = delta; |
|
|
|
ЛКМ по кнопці |
|
|
|
|
|
subplot(2, 1, 1); plot(phi0(:,1), phi0(:,2)... phi (:,1), phi(:,2)); title('Курс'); xlabel('Час, сек'); ylabel('\phi, градуси'); legend('ПД-регулятор' ... 'ПІД-регулятор'); |
|
|
|
|
|
|
|
[gm,phim] = margin(W) gm = 20*log10(gm) |
Таблиця коефіцієнтів
|
Варіант |
сек |
рад/сек |
сек |
сек |
|
|
16.0 |
0.06 |
1 |
1 |
|
|
16.2 |
0.07 |
2 |
2 |
|
|
16.4 |
0.08 |
1 |
3 |
|
|
16.6 |
0.07 |
2 |
4 |
|
|
16.8 |
0.06 |
1 |
5 |
|
|
17.0 |
0.07 |
2 |
6 |
|
|
17.2 |
0.08 |
1 |
1 |
|
|
17.4 |
0.07 |
2 |
2 |
|
|
17.6 |
0.06 |
1 |
3 |
|
|
17.8 |
0.07 |
2 |
4 |
|
|
18.0 |
0.08 |
1 |
5 |
|
|
18.2 |
0.09 |
2 |
6 |
|
|
18.4 |
0.10 |
1 |
1 |
|
|
18.6 |
0.09 |
2 |
2 |
|
|
18.8 |
0.08 |
1 |
3 |
|
|
19.0 |
0.07 |
2 |
4 |
|
|
19.2 |
0.08 |
1 |
5 |
|
|
19.4 |
0.09 |
2 |
6 |
|
|
19.6 |
0.10 |
1 |
1 |
|
|
18.2 |
0.0694 |
2 |
6 |
Контрольні питання до захисту
Виконали:
студенти гр. 23ЭА1 Іванов і.І., Петров п.П.
Перевірив:
к.т.н., доцент Поляков к.Ю.
Варіант
20
Досліджується система управління судном по курсу, структурна схема якої показана на малюнку.
Рух судна описується лінійною математичною моделлю у вигляді передавальної функції
де рад/сек сек
Привід моделюється як інтегруюча ланка, охоплена одиничним негативним зворотним зв'язком, так що її передавальна функція рівна
Вимірювальний пристрій (гірокомпас) моделюється як аперіодична ланка з передавальною функцією
де
0.003813 s^3 + 0.006355 s^2 + 0.00286 s + 0.0003178
------------------------------------------------------------------
s^5 + 1.722 s^4 + 0.8416 s^3 + 0.1245 s^2 + 0.008877 s + 0.0002239
,
де
0.003813 s^4 + 0.006355 s^3 + 0.00286 s^2 + 0.0003178 s
-----------------------------------------------------------------------------------
s^6 + 1.722 s^5 + 0.8416 s^4 + 0.1245 s^3 + 0.008877 s^2 + 0.0002255 s + 1.589e-006
0.004298 s^2 + 0.0002255 s + 1.589e-006
--------------------------------------------------------
s^6 + 1.722 s^5 + 0.8416 s^4 + 0.1245 s^3 + 0.004579 s^2
запас стійкості по амплітуді дБ, по фазі запаси є достатніми
1 Всі файли моделей в пакеті Simulink мають розширення .mdl.
2 При вводі цієї і наступних команд вікно з графіком не зявляється на экрані. Щоб подивитися зміни, потрібно вручну зробити його активним, клацнувши мишкою на відповідній кнопці в панелі задач.
PAGE \* MERGEFORMAT 10
ПИД-регулятор
ПД-регулятор
ПИД-регулятор
Д-регулятор
, градусы
d
Время, сек
Угол перекладки руля
40
30
20
10
0
-10
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
, градусы
f
Время, сек
Курс
15
10
5
0
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
–
измерительная система
привод
EMBED Equation.3
R0(s)
регулятор
объект
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
H(s)
P(s)
C(s)
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
–
+
–
вимірювальна система
привод
EMBED Equation.3
R0(s)
регулятор
Об'єкт
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
H(s)
P(s)
C(s)
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
–
+