Пример моделирования переходного процесса

Заполнив диалоговые окна (включая и внешнее оформление: размеры, цвет, шрифты шкал и подписей), и, установив связи для всех виртуальных приборов на ПУЛЬТЕ УПРАВЛЕНИЯ, можно переходить к непосредственному моделированию переходных процессов в Объекте управления при подаче управляющих команд с виртуального ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ.

Параметры расчета данной задачи приведены на рисунке 7.22. Отметим, что для интегрирования дифференциального уравнения, описывающего динамику Объекта управления выбран один из наиболее эффективных явных методов интегрирования в ПК «МВТУ», а именно: Адаптивный-1, который на нежестких задачах примерно эквивалентен традиционным методам типа Рунге-Кутта, а на жестких задачах превосходит их по скорости счета на порядки.

Представленная на рисунке 7.22 (справа) экранная копия закладки Скорость подчеркивает, что в данной задаче расчет управляемого переходного процесса выполнялся в масштабе реального времени.

Рисунок 7.22 - Диалоговое окно Параметры расчета

       На рисунке 7.23 представлены результаты моделирования при варьировании параметра демпфирования в Объекте управления.

Рисунок 7.23

Прокомментируем результаты выполненного моделирования (см. рисунок 7.23). Стартовые значения варьируемых параметров были равны: К_колеб = 1; К_ос = 0; К_управ = 1; b _демп = 1. Поскольку начальные условия в колебательном звене нулевые, то при t  5 c входной сигнал u _вх и выходной сигнал y _вых равны нулю, так как сигнал от блока 1 (t -5) = 0.

При  на выходе колебательного звена реализуется смещенная переходная функция при b _демп = 1.

При t» 10 с на ПУЛЬТЕ УПРАВЛЕНИЯ «отжата» управляющая кнопка Вкл_выкл Þ u _вх = 0 Þ на выходе переходной процесс «разрядки» при b _демп = 1.0.

При t» 20 с дискретным регулятором на ПУЛЬТЕ УПРАВЛЕНИЯ значение b _демп уменьшено до 0.6 и затем «нажата» управляющая кнопка Вкл_выкл Þ u _вх = 1.0 Þ на выходе переходная функция звена при b _демп = 0.6.

При t» 30 с на ПУЛЬТЕ УПРАВЛЕНИЯ «отжата» управляющая кнопка Вкл_выкл Þ u _вх = 0 Þ на выходе переходной процесс «разрядки» при b _демп = 0.6.

При t» 40 с дискретным регулятором на ПУЛЬТЕ УПРАВЛЕНИЯ значение b _демп уменьшено до 0.2 и затем «нажата» управляющая кнопка Вкл_выкл Þ u _вх = 1 Þ на выходе на выходе переходная функция звена при b _демп = 0.2.

При t» 70 с на ПУЛЬТЕ УПРАВЛЕНИЯ «отжата» управляющая кнопка Вкл_выкл Þ u _вх = 0 Þ на выходе переходной процесс «разрядки» при b _демп = 0.2.

При t» 87 с дискретным регулятором на ПУЛЬТЕ УПРАВЛЕНИЯ значение b _демп уменьшено до 0 и затем «нажата» управляющая кнопка Вкл_выкл Þ u _вх = 1 Þ на выходе переходная функция звена при b _демп = 0, соответствующая незатухающим гармоническим колебаниям, поскольку при   b _демп = 0 колебательное звено вырождается консервативное звено.

Действуя подобным образом, можно выполнить моделирование переходного процесса при оперативном управлении параметрами системы посредством виртуального пульта управления…

Рекомендуем Вам самостоятельно выполнить другой вариант моделирования…

       Завершая обсуждение методики и рабочих процедур создания виртуального пульта управления, еще раз отметим замечание, сделанное выше «мимоходом». На структурной схеме, описывающей математическую модель исследуемого устройства или физического явления, может быть несколько блоков Панель приборов, каждому экземпляру которых соответствует своя Панель управления, на которой может быть размещено ~ до 4 - 5 десятков различных виртуальных измерительных приборов и управляющих элементов.

Связь между переменными в структурной схеме и виртуальными элементами на пульте управления (щите, панели) осуществляется через механизм именованных переменных.

Передача расчетных данных на приборы отображения осуществляется с помощью блоков типовых В память, реализующих создание именованных глобальных переменных.

Связь между управляющими виртуальными приборами (устройствами) и управляемыми параметрами или сигналами в структурной схеме объекта исследования осуществляется через механизм внешних именованных переменных.