Занятие 1. Создание моделей в среде Симулинк

А.С.Каракулов

Разработка алгоритмов управления

Для микропроцессорных электроприводов.

Лабораторный практикум

Рекомендовано к печати

Редакционно-издательским советом

Томского политехнического университета

 

Издательство

Томского политехнического университета

Томск 2009

УДК 68-83-52

ББК 3859

К31

 

Каракулов А.С.

К31 Разработка алгоритмов управления для микропроцессорных электроприводов. Лабораторный практикум: учебное пособие / А.С.Каракулов. – Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2009. – 104 с.

В учебном пособии рассмотрены основные методы создания управляющего программного обеспечения для встроенных систем электроприводов. Рассматриваются алгоритмы реализации цифровых регуляторов, логических систем управления, а также специализированных процедур, применяемых в электроприводе.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 140604 – «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов», и магистров, обучающихся по магистерской программе 140611 – «Электроприводы и системы управления электроприводов» направления подготовки 140600 – «Электротехника, электромеханика и электротехнологии».

 

УДК 68-83-52

ББК3859

Рекомендовано к печати Редакционно-издательским советом

Томского политехнического университета

 

Рецензенты

 

Кандидат технических наук,

руководитель сектора разработки электромеханических устройств

ООО «Элетим»

С.В.Рикконен

 

Кандидат технических наук, доцент

Северской государственной технологической академии

С.Н. Кладиев

© Каракулов А.С., 2009

© Томский политехнический университет, 2009

© Оформление. Издательство Томского

политехнического университета, 2009

 

Введение

 

 

Целью практикума является обучение следующему:

1. Использовать среды моделирования Симулинк для моделирования процессов.

2. Использовать готовые компоненты среды Симулинк для создания моделей.

3. Создавать собственные компоненты среды Симулинка для реализации моделей, отсутствующих в Симулинке.

4. Разрабатывать приложение управления процессом моделирования.

5. Разработка структур логического управления электроприводами.

6. Разработка элементарных цифровых регуляторов.

 

Выполнение заданий по практикуму требует элементарных знаний по программированию, теории электропривода и теории автоматического регулирования.

 

Практикум содержит 7 занятий. Результатом работы по каждому занятию должен быть отчет. В отчете должны быть приведены результаты моделирования, доказывающие наличие выполненных заданий для самостоятельной работы, а также используемые коды, необходимые для самостоятельно проведенного моделирования.

Занятие 1. Создание моделей в среде Симулинк

 

Среда визуального моделирования Симулинк содержит большое количество блоков, которые представляют собой математические модели различных устройств, а также блоки, реализующие типовые звенья, применяемые в технических системах. Кроме того, в среде Симулинк содержатся блоки, которые позволяют визуализировать процессы моделирования и формировать различные сигналы задания.

Для запуска среды Симулинк необходимо запустить приложение Матлаб и нажать на панели инструментов кнопку «Simulink». В результате появляется окно Simulink Library Browser,в котором раскроется список групп компонентов библиотеки Симулинка.В данном окне выбрать иконку «Create a new model» (создать новую модель). В результате откроется окно редактирования модели (рис.1).

 

 

Рис.1

В окно редактирования моделей возможно помещать различные компоненты, предлагаемые библиотекой компонентов Симулинк. Для примера, перетащите из библиотеки компонентов (группа Simulink) осциллограф (Scope, подгруппа Sinks) и генератор синусоидальных сигналов (Sine Wave, подгруппа Sources) и соедините их между собой (см.рис.2.).

После двойного нажатия на компоненте Scope появится окно визуализации координат.

После двойного нажатия на компоненте Sine Wave появится окно параметров настройки выходного сигнала (амплитуда, частота и т.д.).

Нажмите кнопку запуска моделирования (см.рис.1). Симулинк смоделирует процессы в модели за время, задаваемое в окне «Задание времени моделирования» (рис.1).

 

Рис.2

 

Примечание. Если в параметр «Задание времени моделирования» задать значение «inf», то становится возможным наблюдать моделируемые процессы бесконечно долго (до нажатия кнопки останова моделирования, показанной на рис.1.)