Разработка и расчет математической модели в среде Matlab
Введение
Современное состояние науки и техники требует от инженерно-технических и научных работников знания средств вычислительной техники и умения обращения с современными программно-техническими комплексами. Эффективное использование компьютеров для решения инженерных и научных задач невозможно без знаний основных методов построения математических моделей, написания эффективного программного обеспечения на языке программирования математического пакета Matlab, использования математических систем.
Цель данной курсовой работы - разработка и расчёт математической модели в среде Matlab.
1. Выбор исходных параметров
.1Выбор исходных параметров и структурной схемы
Численные данные выбираются по сумме последних двух цифр номера зачётной книжки из таблицы 2 в методических указаниях.
Таблица 1 - Численные данные
K1T1ф1К01K2ф2К3ф3К4Ф4ф4К5911,210,60100,082000,01
Выбор структурной схемы производился по последней цифре номера зачётной книжки из методических указаний. Был выбран рисунок 2.
Рисунок 1 - Структурная схема
Таблица 2 - Общий вид передаточных функций
1.2 Программирование скрипта (m-файла) для задания исходных параметров
В m-файл записываются исходные параметры:
2. Программирование воздействий
.1 Программирование m-функции для задающего воздействия
программирование скрипт интерфейс обработчик
Форма задающего воздействия была выбрана из таблицы 3 в методических указаний (по последней цифре варианта бланка задания на курсовое проектирование). Был выбран 7 график. Параметры задающего воздействия подбирались так, что бы переходные процессы на каждом горизонтальном участке воздействия успевали бы закончится.
Рисунок 2 - Форма задающего воздействия
М-функция программируется в m-файле:
//vozd.m
2.2 Программирование блока «Signal Builder» для возмущающего воздействия
Возмущающее воздействие задаётся в виде импульса. Его длина может выбираться произвольно, но заканчиваться оно должно в то время, когда задающее воздействие выровняется.
Рисунок 3 - Возмущающее воздействие
3. Расчет и программирование звена Wрег(p)
.1 Расчет параметров регулятора
Передаточная функция Wрег(p) подбирается по формуле:
(3.1)
фmax = t1 = 1.2 (3.2)
фmin = t2 = 0,01 (3.3)
3.2 Программирование S-функции регулятора
Для того что бы построить s-функцию передаточного звена Wрег(p), необходимо найти его структурную схему. Причём структурная схема должна содержать только, усилители и интегрирующие звенья.
Рисунок 4 - Структурная схема передаточного звена Wрег(p)
После необходимо составить уравнения связывающие вход и выход модели:
y0 [0]=u0 [0]*t1 [0]/t2 [0] - xC[0]+xC[1]; (3.4)[0]=(u0 [0]*t1 [0]/t2 [0] - xC[0])/t2 [0]; (3.5)[1]=(u0 [0] - xC[1])/t2 [0]; (3.6)
Потом заполняются закладки блока, где указываются: имя S-функции, количество интеграторов, тип модели, параметры t1 и t2, уравнения связывающие вход и выход модели. Затем блок компилируется, в результате чего получается рабочая S - функция.
Рисунок 5 - заполнение блока S-Function Builder
4. Проектирование Simulink-модели структурной схемы
Для проектирования Simulink-модели структурной схемы необходимо было использовать библиотеку Simulink Library Browser, из которой для данной структурной схемы были взяты блоки: Clock, Transfer Fcn, MATLAB Fcn, S-Function Builder, Gain, Signal Builder, Out, Sum.
Рисунок 6 - Simulink-модель структурной схемы
5. Программирование GUI-интерфейса
.1 Разработка внешнего вида GUI-интерфейса
В соответствии с заданием, разработанная математическая модель должна иметь графический интерфейс. Он должен включать в себя окно для вывода графика, поле для ввода значения К, кнопку для запуска модели и кнопку для очистки графика.
Для разработки внешнего вида GUI-интерфейса были использованы блоки: Push Button, Edit Text, Static Text, Axes.
Рисунок 7 - Внешний вид GUI-интерфейса
5.2 Программирование обработчиков GUI-интерфейса
После создания интерфейса необходимо запрограммировать обработчики в M - file Editor. Для этого находим обработчики событий кнопки и прописываем следующее:
)для кнопки click
Рисунок 8 - программирование кнопки click
2)для кнопки Clear axes
Рисунок 9 - программирование кнопки clear_axis
Заключение
В ходе курсового проектирования была разработана и рассчитана математическая модель в среде Matlab. Были закреплены на практике знания, полученных при изучении курса «Языки программирования», и был приобретён опыт самостоятельной разработки прикладного программного обеспечения для решения расчетных задач для персонального компьютера.
Список литературы
1.Половко А.М. Matlab для студентов. 2005. - 319 с.
2.Гультяев А.В. Визуальное моделирование в среде Matlab. Учебник для вузов. - СПб. Санкт-Питербург. 2006. - 440 с.
.Дьяконов В.И. Matlab: учебный курс. - СПб. Санкт-Питербург. 2001.-592 с.
4.Методические указания и задания к курсовому проектированию для студентов специальности 140607 «Электрооборудование автомобилей и тракторов». Могилев 2010 г. Сост. К.В. Овсянников - Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2010. - 13 с.
Больше работ по теме:
Предмет: Информационное обеспечение, программирование
Тип работы: Курсовая работа (т)
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ