Порядок виконання роботи. 1. Створити в Simulink модель об'єкта керування другого порядку з параметрами: коефіцієнт передачі К=2

1. Створити в Simulink модель об'єкта керування другого порядку з параметрами: коефіцієнт передачі К=2, коефіцієнти характеристичного полінома [0.2 0.1 1]. Отримати графік перехідної функції, задаючи час моделювання 10 с. і інші параметри за замовчуванням.

2. Доповнити модель, як зображено на рисунку 2.2, ПІД-регулятором, блоком MATLAB Function, блоком ToWorkspace для запам'ятовування миттєвих значень помилки регулювання, блоками обчислення критерію максимальної точності – Fcn, Integrator1. Обмеження ланки диференціювання задати на рівні [8 -8]. Блок MATLAB Function містить ім'я функції «reg1», розмір вихідного вектора 1, тип вихідного сигналу real.

3. Установити каталог моделі поточним, створити в ньому М-файл, що реалізує розрахунок виходу регулятора.

function out=с1(u)

global р1 % вхідна величина настройки П-складової

global d1 % вхідна величина настройки Д-складової

global i1 % вхідна величина настройки І-складової

global out1 % змінна для зберігання значення виходу ПІД-регулятора

out1=u(1)*i1+u(2)*d1+u(3)*р1; % розрахунок виходу регулятора

out=[out1]% 10]; % формування вихідного вектора

end;

Задати значення глобальних змінних за допомогою скрипта у вигляді:

сlc % очищення командного вікна

global р1 % вхідна величина настройки П-складової

global d1 % вхідна величина настройки Д- складової

global i1 % вхідна величина настройки І- складової

р1=8;

d1=0.28;

i1=0.4;

Виконати моделювання, проаналізувати результати.

Рисунок 2.2 – Модель системи керування

4. Створити скрипт-файл, що забезпечує автоматичний пошук кращої в значенні точності настройки І-складової регулятора в діапазоні [0.4 5] з початковим кроком 0.4. Після отримання результату програма повинна виконати уточнювальний пошук в околиці результату з кроком 0.1.

Алгоритм роботи програми пошуку:

- Оголосити глобальні змінні та ініціалізувати їхні значення.

- Відкрити модель.

- Задати крок зміни І-складової.

- Задати значення локальної змінної, що зберігатиме попереднє значення критерію якості шляхом виконання симуляції моделі з початковими значеннями настройок.

- Організувати цикл з передумовою, що припинятиме виконання, якщо значення критерію стане збільшуватися, порівняно з попереднім.

- Усередині циклу змінити значення І-складової.

- Задати виконання симуляції моделі.

- Отримати значення критерію і порівняти його з отриманим на попередньому кроці.

- Якщо умова істинна, повторити пункти 6-8, інакше – змінити значення І-складової на попереднє і задати новий крок пошуку. Задати функцію паузи в кінці циклу.

- Організувати цикл аналогічний до п. 5 для нових параметрів пошуку.

5. Доповнити програму, вимоги до якої висловлені в п. 4, блоком MATLAB Function, що обчислює функціонал якості, який задає максимальну швидкодію. Перехідний процес вважати закінченим, коли функція не виходить за межі +/-2% від сталого значення. Виконати програмний пошук екстремуму функціонала за викладеними вище умовами. Порівняти і проаналізувати отримані результати.