Порядок виконання

1. Установка параметрів моделювання. Запускаємо MATLAB, відкриваємо

нову модель Simulink. Натискаємо Simulation (1), Simulation parameters (2) (рис. 4.1). У вікні, що відкрилося, у графі Stop time (3) змінюємо час моделювання.з 10 на 80 секунд і натискаємо ОК (4).

Рисунок 4.1 - Вікно вибору параметрів моделювання

2. Створення машинної схеми моделювання з елементів бібліотеки Simulink

для системи управління з передатною функцією сервопривода для значення Т = 0,1 с (рис. 4.2). Для цього використовуємо бібліотечні елементи з розділів Continuous, Math, Sinks, Sources. У блоці Step у графі Step time установлюємо 0.

Рисунок 4.2 - Створення машинної схеми моделювання з елементів бібліотеки Simulink для системи управління з передатною функцією сервопривода

У підсилювальних ланках Gain коефіцієнти підсилення задано такими змінними: kр - для пропорційного регулятора, kі — інтегрального, kd — дифе­ренціального. П-регулятор одержуємо за умови рівності нулю коефіцієнтів kі

і kd. ПД-регулятор одержуємо за умови рівності нулю коефіцієнта kі. ПІД- регулятор одержуємо за умови ненульових значень коефіцієнтів.

У загальному випадку закон управління має вигляд

.

3. Визначення коефіцієнтів закону управління. Для підбору коефіцієнтів використовуємо блок NCD, що знаходиться в розділі NCD Blockset (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 - Вікно розташування блока NCD

Одержимо коефіцієнт kp для П-регулятора. Для цього у вікні управ­ління МАТLАВ задамо нульові значення для kp, kd i ki.

Використовуємо блок NCD для підбору найбільш придатного значення коефіцієнта Для цього відкриваємо блок NCD подвійним натисканням. У вікні, що відкрилося, обираємо пункт Optimization (1) (рис. 4.4).

4.4 - Вікно підбору параметрів регулятора

Обираємо Parameters (2) і у вікні, що відкрилось (рис. 4.5), у графі Tunable Variables (1) вписуємо kр. Змінюємо інтервал дискретизації з 1 на 0,1 (2), натискаємо Done (3).

Далі натискаємо на кнопку Start (3) (див. рис. 4.4). Починається процес підбору коефіцієнта kp.

Рисунок 4.5 – Вибiр параметрiв регулятора, якi необхiдно оптимiзувати

Після завершення процесу у вікні MATLAB з’являється напис: Optimization Converged Successfully. Після цього можна подивитися, яким став коефіцієнт кр. Для цього у вікні MATLAB Command Window потрібно набрати і ввести кр. У результаті буде видане значення коефіцієнта.

Для одержання коефіцієнтів kр і kd для ПД-регулятора в графі Tunable Variables (I) вікна Optimization Parameters (див. рис. 4.5) вписуємо kр і через пробіл kd. Далі натискаємо Done (3) (див. рис. 4.5) і Start (3) (дме. рис. 4.4). Після закінчення оптимізації в командному вікні MATLAB набираємо і вво­димо по черзі kр і kd, одержуючи при цьому значення цих коефіцієнтів.

Аналогічно виконуємо підбір коефіцієнтів ПІД-регулятора. У графі Tu­nable Variables (1) вікна Optimization Parameters вписуємо через пробіл kр, kd і kі. Після закінчення оптимізації у вікні MATLAB набираємо і вводимо по черзі kр, kd і kі, одержуючи при цьому значення цих коефіцієнтів.

4. Пункти 2 і 3 виконати для системи управління з передатною функ­цією сервогіривода W_cn2 для значень Т= ОД с; % = 0,707.

5. Створення іншого варіанта машинної схеми моделювання (рис. 4.6).

Рисунок 4.6 – Машинна схема моделювання зi збуренням

6. Пункти 3 і 4 виконати для моделі системи управління, наведеної на рис. 4.6.