Міністерство освіти та науки України Національний університет „Львівська політехніка”
Звіт до лабораторної роботи №4 з прикладного програмного забезпечення на тему: “ РОЗРАХУНОК ПЕРЕХІДНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБ’ЄКТА ПОДАНОГО ВЕКТОРНО-МАТРИЧНОЮ ФОРМОЮ ОПИСУ ТА КАНОНІЧНИМИ СТРУКТУРНИМИ СХЕМАМИ ” ІЕСК Вівчарчин В.Р. Прийняв: Щербовських С.В. Львів-2007 Мета роботи: набути практичних навиків з перетворення передавальної функції до векторно-матричної форми та до структурної схеми у канонічній формі запису, а також розрахунку таких схем засобами середовища Simulink. Програма роботи. За заданою передавальною функцією W(s) сформувати матриці A, B, C та D векторно-матричної форми опису. Запустити редактор блочних схем у який перенести вказані нижче блоки. Побудувати блочну схему для розрахунку перехідної функції за власне передавальною функцією. Скопіювати із бібліотеки Continuous блок Transfer Fcn. Скопіювати із бібліотеки Sinks блок Scope. Скопіювати із бібліотеки Sources блок Constant. Сполучити блоки між собою за допомогою ліній зв’язку. Ввести в блок Transfer Fcn коефіцієнти чисельника та знаменника передавальної функції згідно варіанту завдання. У налаштуваннях блоку Scope виконати такі зміни: Відмітити галочкою опцію Save data to workspace. Формат збереження даних вибрати у вигляді масиву Format: Array. Виконати розрахунок блочної схеми (виклик комбінацією Ctrl + Т). Побудувати блочну схему для розрахунку перехідної функції за векторно-матричною формою запису. Скопіювати із бібліотеки Continuous блок State Space. Скопіювати із бібліотеки Sinks блок Scope. Скопіювати із бібліотеки Sources блок Constant. Сполучити блоки між собою за допомогою ліній зв’язку. Ввести в блок State Space матриці А, B, C та D отримані в п.1. Налаштувати блок Scope аналогічно попередній блок схемі. Виконати розрахунок блочної схеми. Побудувати блочну схему для розрахунку перехідної функції за структурною схемою в канонічній формі. Скопіювати із бібліотеки Continuous чотири блока Integrator. Скопіювати із бібліотеки Math Operations такі блоки. Вісім блоків Gain. Потрібну кількість блоків Sum та відповідно їх налаштувати. Скопіювати із бібліотеки Sinks блок Scope. Скопіювати із бібліотеки Sources блок Constant. Сполучити блоки між собою за допомогою ліній зв’язку. Ввести в блоки Gain відповідні коефіцієнти чисельника та знаменника передавальної функції. Налаштувати блок Scope аналогічно першій блок схемі. Виконати розрахунок блочної схеми. Побудувати на графіку залежність вихідної координати y(t) від часу. Для цього в Command Window одним рядком необхідно набрати три функції. Утворити вікно для графічного виведення інформації за допомогою функції figure. Утворити графік за допомогою функції plot. За віссю абсцис відкласти час, який подано у першому стовпці матриці ScopeDataХ, а за віссю ординат – вихідний сигнал, яка є у другому стовпці матриці ScopeDataХ. Нанести на графік лінії сітки за допомогою функції grid. Скопіювати отриманий графік у текстовий редактор Word у форматі “метафайл Windows”. Скопіювати усі блочні схеми у текстовий редактор Word.
Рис. 1. Графік залежності вихідної координати від часу y(t) побудований функцією plot
Рис. 2. Блочні схеми Висновок: В даній лабораторній роботі я розрахував перехідний процес трьома різними методами: за передавальною функцією, за векторно-матричною формою та за структурними схемами. Графіки побудовані для будь-якої із цих канонічних форм збігаються, отже розрахунок виконано правильно. Отже, в Matlab можна виконувати такого типу розрахунок декількома способами, це дає можливість перевірити правильність розрахунку.