Командное меню

Управление программой осуществляется через командное меню и панель инструментов. Пункты командного меню позволяют выполнять следующие действия.

1. File − работа с файлами моделей.

• Import…– импорт моделей из рабочей области или с диска;

Диалоговое окно для импорта моделей (рис. 31) содержит три поля:

− System Name– имя синтезируемой системы. При изменении имени в этом поле изменяется название синтезируемой системы, что отражается в заголовке основного окнаSISODesignTool;

− Import from– здесь указывается, откуда производится импорт модели:Workspace– из рабочей области;MAT-file– из МАТ-файла (сохранение части или всей рабочей областиMATLABиSimulink– из файлов моделей

Simulink, собранных изLTI-блоков. Если импорт производится с диска, то становится активным окно, в которое вводится путь и имя импортируемого файла, а также кнопкаBrowse, которая открывает стандартное окно для загрузки файлов;

− System Data– здесь указана структурная схема системы (рассмотрена выше) и указывается, какой именно блок импортируется. КнопкаOther… изменяет положение корректирующего звена (в прямой ветви или обратной связи).

• Export…– экспорт моделей в рабочую область или на диск.

Окно для экспорта моделей (рис. 32) включает в себя список экспортируемых моделей, выполненный в виде таблицы, где:

− Component– компоненты системы, которые возможно экспортировать, сюда входят части структурной схемы и модели разомкнутой (OpenLoop) и замкнутой (ClosedLoop) синтезируемых систем;

− Model– формат экспортируемой модели (Current– текущий формат (задается импортом),StateSpace– в переменных состояния и др.);

− Export As– имя, с которым будет экспортирована система.

Также в этом окне справа расположены кнопки:

− Export to Workspace– экспорт в рабочую область;

− Export to Disk– экспорт на диск;

− Help– вызов справки по экспорту и форматам моделей;

− Close– закрыть окно экспорта.

Для осуществления экспорта в рабочую область или на диск необходимо выбрать в таблице нужные модели (при нажатой кнопке Ctrlлевой кнопкой мыши выделяются отдельные строки таблицы) и затем нажать соответствующую кнопку.

• Toolbox Preferences…– настройка приложения (полностью эквивалентна настройкамLTIViewer).

• Print…– распечатка корневого годографа и графиков логарифмических частотных характеристик (на одном листе) (Ctrl+P).

• Print to Figure– передать графики корневого годографа и логарифмических частотных характеристик в редактор рисунков системыMATLAB.

• Close – закрыть приложение SISO Design Tool (Ctrl+W).

2. Edit– операции редактирования передаточной функции корректирующего звена (с помощью изменения графиков корневого годографа и логарифмических частотных характеристик).

• Undo– отменить последнюю операцию (Ctrl+Z).

• Redo– отменить последнюю командуUndo(Ctrl+Y).

• Root Locus…– редактирование (построение желаемого) корневого годографа.

• Bode…– редактирование (построение желаемых) логарифмических частотных характеристик.

Подменю для редактирования корневого годографа и логарифмических частотных характеристик содержат практически одинаковый набор параметров:

1. Add…– добавить на соответствующем графике:

• RealPole– полюс, лежащий на вещественной оси (мнимая часть равна нулю);

• ComplexPole– комплексно-сопряженные полюса;

• Integrator – интегрирующее звено (W(s) = 1/s);

• RealZero− нуль, лежащий на вещественной оси;

• ComplexPole– комплексно-сопряженные нули;

• Differentiator – дифференцирующее звено (W(s) = s);

• Lead– добавить пару полюс/ноль (W(s) = (1+T₁s)/(1+T₂s)), причем полюс лежит левее нуля;

• Lag– добавить пару ноль/полюс (W(s) = (1+T₁s)/(1+T₂s)), причем полюс лежит правее нуля;

• Notch– добавить комплексно-сопряженные пары пар нолей и полюсов (W(s) = (1+T₁s+T₃s²)/(1+T₂s+T₃s²)).

2. Delete Pole/Zero– стереть с корневого годографа или с логарифмических частотных характеристик ранее добавленные элементы.

3. Design Constraints…– (эта опция активна только дляRootLocus) задание показателей для построения корневого годографа.

4. Show…– (эта опция активна только дляBode) настройка характеристик, показываемых для логарифмических частотных характеристик (Amplitude– амплитуда,Phase– фаза, Stability Margins – запасы устойчивости).

5. Grid – показать/убрать сетку.

6. Zoom– опции масштабирования (X-Y– по обоим осям,ln-X– по горизонтальной оси,ln-Y– по вертикальной оси,Out– вернуть первоначальный масштаб).

7. Properties– свойства соответствующего графика (адекватны настройкамLTIViewer).

3. View– настройка внешнего видаSISODesignTool.

• Root Locus– показать/убрать корневой годограф.

• Bode Diagram− показать/убрать логарифмические частотные характеристики.

• System Data– просмотреть сведения по синтезируемой системе (рис. 33). В этом окне указывается имя синтезируемой системы (SystemName) и перечисляются ноли (Zeros) и полюса (Poles) передаточных функций неизменных частей системы. КнопкаShowTransferFunctionпоказывает передаточную функцию соответствующей части системы.

• Closed-Loop Poles– показывает полюса замкнутой системы.

• Design History– показывает все операции, произведенные над синтезируемой системой, кнопкаSavetoTextFileпозволяет сохранить их в текстовом файле для последующего использования.

4. Compensator– операции над корректирующим звеном (рис. 34).

• Format…– вызывает окно установки формата корректирующего звена.

Возможны два формата представления передаточной функции корректирующего звена: Time-constant– с постоянными времени иZero/pole/gain– нули/полюса/общий коэффициент усиления.

Кроме того, опция Show plant/sensor poles and zerosвключает или выключает показ полюсов и нолей прямой ветви и корректирующего звена на графике логарифмических частотных характеристик.

• Edit…– редактирование (изменение) корректирующего звена (рис. 35).

Вэтом окне вводится общий коэффициент усиления (Gain), выбирается формат (Format) корректирующего звена и добавляются нули (Zeros) и/или полюса (Poles), лежащие на вещественной (Real) или комплексной оси (Complex). В этом же окне выводятся численные значения для уже добавленных в корректирующее звено компонентов (см. рис. 35), которые можно изменять в соответствующих окнах. Также напротив каждого компонента имеется пустой квадратик (под надписьюDelete– стереть), поставив в котором галочку (левой кнопкой мыши) и нажав кнопку “Apple”, можно удалить этот компонент.

• Store– сохранить в памяти текущее корректирующее звено (запрашивается имя сохраняемого корректирующего звена).

• Retrieve… – восстановить из памяти ранее сохраненное корректирующее звено (рис. 36).

В появившемся окне в таблице указывается: Name– имя;Order– высший порядок,Sample Time– время дискретизации для дискретного корректирующего звена.

КнопкаRetrieveвосстанавливает выбранное из списка корректирующее звено (выбрать можно только одно корректирующее звено, кнопкаDelete– удаляет из памяти, кнопкаHelp– вызывает справку, кнопкаCancel– отменяет восстановление).

• Clear– очистить текущее корректирующее звено (устанавливается идеальное усилительное звено с коэффициентом усиления, равным единице).

5. Tools– набор инструментов для работы сSISODesignTool.

• Loop Responses…– вывод различных графиков синтезируемой системы с помощьюLTI Viewer.

Этот пункт включает в себя следующие подпункты (рис. 37):

−Plant Output (Step)– график переходного процесса для замкнутой системы от единичного ступенчатого воздействия;

− Control Signal (Step)– график переходного процесса для замкнутой системы от дельта-функции (единичного импульса);

− Compensator Bode – логарифмические частотные характеристики корректирующего звена;

− Closed-Loop Bode – логарифмические частотные характеристики замкнутой системы;

− Open-Loop Nyquist – амлитудно-фазовая частотная характеристика разомкнутой системы;

− Open-Loop Nichols – характеристика Николса для разомкнутой системы;

− Custom – произвольные графики.

В этом окне показаны структурная схема системы, точки приложения воздействий и их обозначения.

В разделе Plots(графики) показаны шесть возможных графиков, которые будут расположены на одном окне. С помощью пунктаChange toвыбирается тип соответствующего графика:step– переходный процесс от единичного ступенчатого сигнала;impulse– переходный процесс от дельта-функции (единичного импульса);bode– логарифмические частотные характеристики;bodemag– логарифмическая амплитудная характеристика;nyquist – амплитудно-фазовая частотная характеристика;nichols– диаграмма Николса;pzmap– корневой годограф;none– нет графика.

В разделе Contents of Plotвыбираются входная и выходная точки для замкнутой системы (также приводятся звенья, попадающие в контур) и для разомкнутой системы – входящие в нее звенья структурной схемы.

• Continuous/Discrete Conversions…– переход от непрерывной системы к дискретной и наоборот, выбирается время дискретизации (Sampletime) и метод перехода для каждого звена синтезируемой схемы.

• Draw Simulink Diagram– составить вSimulinkмодель, адекватную синтезируемой. Создает модель со структурной схемой, используемой для синтеза, каждый блок которой представлен подсистемой в переменных состояния.

6. Window– переходы по активным окнам системыMATLAB.

7. Help– справка по различным компонентамSISODesignTool.