Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink

Prezentace na téma: "Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink"— Transkript prezentace:

1 Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink
Dopravní zpoždění  - délka dopravního zpoždění Jedná se o lineární blok Parametry bloku Transport delay (knihovna Continuous): Time delay – délka zpoždění Initial output – hodnota y pro

2 Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink
Teplota vody ve sprše - uvažujme konstantní průtok: Q=konst. - zanedbejme ztráty  - teplota vody Pozn. čím delší zpoždění, tím hůře se teplota vody řídí

3 Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink
Počáteční podmínky, : Pozn. blok Signal Builder umožňuje vytvořit průběh vstupního signálu

4 Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink
Využití bloku Matlab function Tento blok mimo jiné umožňuje realizaci uživatelsky vytvořené funkce v každém kroku numerického řešení. Pro jednoduché funkce typu sin, exp,... je z numerických a výpočetních důvodů vhodnější použít blok Fcn. Pro realizaci složitějších programových úloh je numericky bezpečnější zvolit blok S-function. Řešení v tomto případě ale není tak přímočaré, viz. “Overview of S-Functions” v helu Matlabu. Parametry bloku Matlab Fcn (knihovna Continuous): Matlab function – jméno volané funkce Output dimensions – zadáme dimenzi výstupu stejný počet výstupů jako vstupů Sample time – perioda se kterou má být funkce řešena. -1 – krok je stejný jako je krok solveru

5 Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink
Svislý hod vzhůru v místnosti se zanedbáním rázu při dotyku stěny Stavový popis: function y=nuluj(u) if (u(2)==1&u(1)>0)|(u(2)==-1&u(1)<0) y=1; else y=0; end

6 Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink
Svislý hod vzhůru v místnosti se zanedbáním rázu při dotyku stěny Pro omezení rozsahu pohybu tělesa v místnosti , nestačí omezit pouze integrátor rychlosti (integrator1). Při dosažení omezující hodnoty je nutné též resetovat integrátor zrychlení (integrator). Signál pro reset je generován blokem Matlab Fcn v závislosti na dasažení omezující hodnoty a směru rychlosti. Vzhledem k tomu, že při resetu integrátoru se tento nenuluje, ale nastaví se do hodnoty původní počáteční podmínky, je použita volba proměnné počáteční podmínky integrátoru ve formě skokové funkce končící na hodnotě 0. function y=nuluj(u) if (u(2)==1&u(1)>0)|(u(2)==-1&u(1)<0) y=1; else y=0; end

7 Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink

8 Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink
Vstupně-výstupní model v přenosovém tvaru Výše uvedenou diferenciální rovnici ze při nulových počátečních podmínkách vyjádřit ve fromě přensové funkce Blok Transfer Fcn (knihovan Continuous) Čitatel i jmenovatel se zadávají formou řádkového vektoru kofecientů čitatetel a jemovatele numerator: denominator:

9 Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink
Přechodová charakteristika systému

10 Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink
PID regulátor (Knihovna Aditional linear) Obvyklý tvar ideálního PID regulátoru Blok PID Controller Parametry: Proportional Integral Derivative

11 Simulace dynamických systémů v Matlabu, Simulink
Řízení systému PID regulátorem Parametry: Proportional 0.05 Integral /0.3 Derivative 0