Міністерство освіти і науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра КСА
Звіт до лабораторної роботи № 3 з курсу “Моделювання процесів та елементів систем керування” на тему Прискорений пошук усталених режимів електромаґнетних елементів систем керування Варіант №14 Перевірив: [ім’я автора приховано] Львів-2009 Мета роботи – вивчити методи прискореного пошуку усталених режимів електромаґнетних елементів систем керування, а також дослідити ці режими для заданої схеми використовуючи числові методи розв’язування систем нелінійних диференціальних рівнянь. ЗАВДАННЯ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ Завдання для лабораторної роботи дають із зазначенням номеру схеми трансформатора та варіанту чисельних значень параметрів схеми і навантаження, які необхідно взяти з лабораторної №2. 1. Домашня підготовка до роботи 1. Вивчити метод формування варіаційних рівнянь необхідних для використання моделі чутливостей до початкових умов. 2. Вивчити алгоритм побудови моделі чутливостей до початкових умов. 3. Вивчити екстраполяційний -алгоритм і метод середніх значень для пошуку початкових умов, що задовольняють умову періодичності. 4. Скласти блок-схему розрахунку стаціонарного процесу заданої схеми заданим методом. 5. Згідно блок-схеми написати програму розрахунку стаціонарного процесу заданої схеми алгоритмічною мовою С. 2. Робота в лабораторії 1. Ввести в комп’ютер програму, написану мовою С згідно отриманим завданням. 2. Відлагодити програму. При необхідності скоригувати блок-схему алгоритму та програму у відповідності з виявленими логічними та синтаксичними помилками. 3. Результати розрахунку стаціонарного процесу записати до текстового файлу у вигляді стовпців t, i1, i2, i3, uC1, uC2, uC3. 4. Використовуючи програму GRAFER нарисувати залежності  EMBED Equation.3 
. Можна суміщати декілька змінних однакової розмірності на одному графіку, якщо це дозволяє масштаб. 5. Остаточні версії блок-схеми, програми та отримані результати занести у звіт з лабораторної роботи. 6. Здати звіт з лабораторної роботи. Остаточна версія програми // lab3.cpp : Defines the entry point for the console application. #include "stdafx.h" #include"math.h" #include "conio.h" #include "iostream" #include"fstream" using namespace std; const double a1=150,a2=190,a3=190,r1=1,r2=5,r3=7,C1=3e-3,C3=0.5e-3,Um=370,Rn2=23,Rn3=10,R1=15,R2=15,Ln3=1.1e-3,i1=0.035,i2=3.1; const double h=0.0001; double ff(double psi) { if (psi<=0.35) return 0.1*psi; if((psi<0.7)&&(psi>0.35)) return -2.28+20.714*psi-61.959*psi*psi+61.924*psi*psi*psi; if (psi>0.7) return 25*psi+3.1-25*0.7; } double aii(double psi) { if (psi<=0.35) return 0.1; if((psi<0.7)&&(psi>0.35)) return 20.714-2*61.959*psi+3*61.924*psi*psi; if (psi>0.7) return 25; } void DfDt (double K[5],double X[5], double t) { double g1,g2,g3,g; g=a1+a2+a3+aii(X[0]); g1=a1/g; g2=a2/g; g3=-a3/g; double B[5][5]={{g1,g2,g3,0,0},{-a2*g1,a2*(1-g2),-a2*g3,0,0},{a3*g1,a3*g2,a3*(1+g3),0,0},{0,0,0,1/C1,0},{0,0,0,0,1/C3}}; double I[3]={ ff(X[0])-X[1]+X[2], X[1], X[2] }, U[3]={X[3], -R2*X[2], -X[4]-R2*X[1]}, R[3][3]={{r1,0,0},{0,r2+Rn2+R2,0},{0,0,r3+R2}}, Z[3]={0,0,0}; for (int i=0; i<3; i++) for (int j=0; j<3; j++) Z[i]+=R[i][j]*I[j]; for (int i=0; i<3; i++) Z[i]=U[i]-Z[i]; double Y[5]={Z[0],Z[1],Z[2],Um*sin(2*3.14159*50*t)-X[3]-R1*(ff(X[0])-X[1]+X[2]),X[2]*Rn3-X[4]}; for (int i=0; i<5; i++) { K[i]=0; for (int j=0; j<5; j++) K[i]+=B[i][j]*Y[j]; } } void rungecytta (double X[5]) { fstream file; file.open("laba2.dat",ios_base::out|ios_base::trunc); double K1[5],K2[5],K3[5],K4[5],Z[5]; for (double t=0;t<1.0/50;t+=h) { DfDt (K1,X,t); for (int i=0;i<5;i++) Z[i]=X[i]+h/2*K1[i]; DfDt (K2,Z,t+h/2); for (int i=0;i<5;i++) Z[i]=X[i]+h/2*K2[i]; DfDt (K3,Z,t+h/2); for (int i=0;i<5;i++) Z[i]=X[i]+h*K3[i]; DfDt (K4,Z,t+h); for (int i=0;i<5;i++) X[i]=X[i]+h/6*(K1[i]+2*K2[i]+2*K3[i]+K4[i]); cout<<t<<" "<<X[0]<<" "<<X[1]<<" "<<X[2]<<" "<<X[3]<<" "<<X[4]<<endl; file<<t<<" "<<X[0]<<" "<<X[1]<<" "<<X[2]<<" "<<X[3]<<" "<<X[4]<<endl; } file.close(); } void _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { const int m=5,q=5,n=11,p=2; double X[5]={0,0,0,0,0},e[12][12][5],Eps=0.0001, V[5], sum; int count=0; bool cond; for (int j=0;j<=n;j++) for(int i=0;i<m;i++) e[j][0][i]=0; do { cond=false; for (int j=1;j<=p;j++) rungecytta (X); for(int i=0;i<m;i++) e[0][1][i]=X[i]; for (int j=0;j<10;j++) { rungecytta (X); for(int i=0;i<=m;i++) e[j+1][1][i]=X[i]; if(j==0) { for(int i=0;i<m-1;i++) cond=cond||( fabs((e[1][1][i]-e[0][1][i])/e[1][1][i])*100>Eps); if (cond==false) break; } } if (cond) { for (int k=1;k<=n-1;k++) for (int j=0;j<=n-k-1;j++) { for (int i=0;i<=m-1;i++) V[i]=e[j+1][k][i]-e[j][k][i]; sum=0; for(int i=0;i<=m-1;i++) sum=sum+V[i]*V[i]; for (int i=0;i<=m-1;i++) V[i]=V[i]/sum; for(int i=0;i<=m-1;i++) e[j][k+1][i]=e[j+1][k-1][i]+V[i]; } for (int i=0;i<=m-1;i++) X[i]=e[0][n][i]; count++; } } while (cond); cout<<count; getch(); } Результати роботи програми




Висновки: вивчили методи прискореного пошуку усталених режимів електромаґнетних елементів систем керування, а також дослідили ці режими для заданої схеми використовуючи числові методи розв’язування систем нелінійних диференціальних рівнянь.