Рассматривается система релейного регулирования на примере регулирования уровня шлихты, состоящая из интегратора и реле.

Рассматривается система релейного регулирования на примере регулирования уровня шлихты, состоящая из интегратора и реле.

Исходя из примера настраиваем параметры звеньев:

Генератор ступенчатого сигнала Step

Назначение:
Формирует ступенчатый сигнал.

Параметры:

1. Step time - Время наступления перепада сигнала (с).

2. Initial value - Начальное значение сигнала.

3. Final value - Конечное значение сигнала.

Перепад может быть как в большую сторону (конечное значение больше чем начальное), так и в меньшую (конечное значение меньше чем начальное). Значения начального и конечного уровней могут быть не только положительными, но и отрицательными

Интегрирующий блок lntegrator

Назначение:

Выполняет интегрирование входного сигнала.

Параметры:

l External reset – Внешний сброс. Тип внешнего управляющего сигнала, обеспечивающего сброс интегратора к начальному состоянию. Выбирается из списка:

1. none – нет (сброс не выполняется),

2. rising - нарастающий сигнал (передний фронт сигнала),

3. falling - спадающий сигнал (задний фронт сигнала),

4. either – нарастающий либо спадающий сигнал,

5. level – не нулевой сигнал (сброс выполняется если сигнал на управляющем входе становится не равным нулю);

В том случае, если выбран какой-либо (но не none), тип управляющего сигнала, то на изображении блока появляется дополнительный управляющий вход. Рядом с дополнительным входом будет показано условное обозначение управляющего сигнала.

l Initial condition source — Источник начального значения выходного сигнала. Выбирается из списка:

1. internal – внутренний

2. external – внешний. В этом случае на изображении блока появляется дополнительный вход, обозначенный x0, на который необходимо подать сигнал задающий начальное значение выходного сигнала интегратора.

l Initial condition — Начальное условие. Установка начального значения выходного сигнала интегратора. Параметр доступен, если выбран внутренний источник начального значения выходного сигнала.

l Limit output (флажок) — Использование ограничения выходного сигнала.

l Upper saturation limit — Верхний уровень ограничения выходного сигнала. Может быть задан как числом, так и символьной последовательностью inf, то есть + .

l Lower saturation limit — Нижний уровень ограничения выходного сигнала. Может быть задан как числом, так и символьной последовательностью inf, то есть - .

l Show saturation port — управляет отображением порта, выводящего сигнал, свидетельствующий о выходе интегратора на ограничение. Выходной сигнал данного порта может принимать следующие значения:

1. Ноль, если интегратор не находится на ограничении.

2. +1, если выходной сигнал интегратора достиг верхнего ограничивающего предела.

3. -1, если выходной сигнал интегратора достиг нижнего ограничивающего предела.

l Show state port (флажок) — Отобразить/скрыть порт состояния блока. Данный порт используется в том случае, если выходной сигнал интегратора требуется подать в качестве сигнала обратной связи этого же интегратора. На пример, при установке начальных условий через внешний порт или при сбросе интегратора через порт сброса. Выходной сигнал с этого порта может использоваться также для организации взаимодействия с управляемой подсистемой.

l Absolute tolerance — Абсолютная погрешность.

Усилитель Gain

Назначение:

Выполняет умножение входного сигнала на постоянный коэффициент.

Параметры:

1. Gain – Коэффициент усиления.

2. Multiplication – Способ выполнения операции. Может принимать значения (из списка):
- Element-wise K*u– Поэлементный.
- Matrix K*u – Матричный. Коэффициент усиления является левосторонним операндом.
- Matrix u*K – Матричный. Коэффициент усиления является правосторонним операндом.

3. Saturate on integer overflow (флажок) – Подавлять переполнение целого. При установленном флажке ограничение сигналов целого типа выполняется корректно.

Параметр блока Gain может быть положительным или отрицательным числом, как больше, так и меньше 1. Коэффициент усиления можно задавать в виде скаляра, матрицы или вектора, а также в виде вычисляемого выражения.

В том случае если парметр Multiplication задан как Element-wise K*u, то блок выполняет операцию умножения на заданный коэффициент скалярного сигнала или каждого элемента векторного сигнала. В противном случае блок выполняет операцию матричного умножения сигнала на коэффициент заданный матрицей.

По умолчанию коэффициент усиления является действительным числом типа double.

Для операции поэлементного усиления входной сигнал может быть скалярным, векторным или матричным любого типа, за исключением логического (boolean). Элементы вектора должны иметь одинаковый тип сигнала. Выходной сигнал блока будет иметь тот же самый тип, что и входной сигнал. Параметр блока Gain может быть скаляром, вектором или матрицей либого типа, за исключением логического (boolean).

При вычислении выходного сигнала блок Gain использует следующие правила:

l Если входной сигнал действительного типа, а коэффициент усиления комплексный, то выходной сигнал будет комплексным.

l Если тип входного сигнала отличается от типа коэффициента усиления, то Simulink пытается выполнить приведение типа коэффициента усиления к типу входного сигнала. В том случае, если такое приведение невозможно, то расчет будет остановлен с выводом сообщения об ошибке. Такая ситуация может возникнуть, например, если входной сигнал есть беззнаковое целое (uint8), а параметр Gain задан отрицательным числом.

Релейный блок Relay

Назначение:

Реализует релейную нелинейность.

Параметры:

1. Switch on point - Порог включения. Значение, при котором происходит включение реле.

2. Switch off point - Порог выключения. Значение, при котором происходит выключение реле.

3. Output when on - Величина выходного сигнала во включенном состоянии.

4. Output when off - Величина выходного сигнала в выключенном состоянии.

Выходной сигнал блока может принимать два значения. Одно из них соответствует включенному состоянию реле, второе - выключенному. Переход их одного состояния в другое происходит скачком при достижении входным сигналом порога включения или выключения реле.

Константы 70 и 65, подключенные к осциллографу дают прямые линии, что позволяет улучшить визуализацию работы реле:

Рассмотрим случай когда воздействие осуществляет источник случайного сигнала:

Источник случайного сигнала с равномерным распределением Uniform Random Number

Назначение:
Формирование случайного сигнала с равномерным распределением.

Параметры:

1. Minimum – Минимальный уровень сигнала.

2. Maximum – Максимальный уровень сигнала.

3. Initial seed – Начальное значение.

Зададим запаздывание.

Чтобы сигнал не выходил за рамки допустимых уровней включения и выключения реле. мы их изменим:

Дата добавления: 2015-09-30