logo search
Математическое моделировани2

4.2. Вопросы разработки моделей мехатронных систем

Использование компьютера позволяет по-новому распределить время, отводи­мое на теоретическое изучение материала и практические занятия. При этом под практическими занятиями подразумевается работа в виртуальных лабораториях.

Создание обучающих программ с применением современных компьютерных технологий для рассматриваемого курса наиболее полно реализуются в среде MATLAB-Simulink. При этом сами компьютерные технологии в названных паке­тах можно поделить на несколько уровней:

  1. Уровень, использующий рабочее пространство MATLAB и его расшире­ний (Toolboxes).

  2. Уровень, использующий структурные блоки пакета Simulink и его расши­рений (Blocksets).

  3. Уровень, использующий виртуальные (маскированные) блоки пакета Sim Power System с графическим интерфейсом пользователя.

  4. Уровень, использующий имитационные лабораторные стенды, разрабо­танные с использованием графического интерфейса пользователя (GUI).

Ниже, на конкретных примерах, рассматриваются перечисленные уровни со­здания виртуальных лабораторий в среде MATIAB, Simulink.

Структурные модели строятся на основе математического описания динами­ческих систем. Это описание может быть представлено дифференциальным урав­нением, передаточной функцией, нулями и полюсами передаточной функции либо уравнениями пространства состояний. В пакете Simulink имеется полный набор блоков, позволяющих реализовать любую структурную модель.

Представление результатов моделирования структурных моделей часто осуще­ствляется при использовании пакета расширения Control System, который в сво­ем составе имеет инструментальное средство LTI-Viewer .

Операторное представление математического описания лесосушильной камеры запи­шется в виде:

(1.1)

На рис. 1.2. приведена структурная модель замкнутой САР лесосушильной камеры, построенная по уравнению 1.1. и ее динамическая характеристика.

Рис. 4.2. Структурная модель лесосушильной камеры

и ее динамическая характеристика

Основой функциональной модели является логика работы лесосушильной камеры. Функциональные модели используются для моделирования элементов системы автоматического управления, при исследовании динамики систем, представленных структурными моделями.