Разработка модели электрогидравлического вихревого регулирующего элемента в Sinulink
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ммами, как MathLab, Axum, Excel, S-PLUS. Для связи с другими программами, поддерживающими OLE-протокол, применяются программируемые компоненты, в которых iенарий взаимодействия приложений возможно записывать на языках VBScript или JScript.
Рабочие документы MathCADа экспортируются в HTML- и PDF-форматы для последующего использования в других приложениях или опубликования в World Wide Web. Стоит заметить, что экспортированные документы почти неотличимы от оригинала, однако, иногда возникают проблемы с передачей кириллического текста.
Таким образом, MathCAD является почти идеальной средой для решения научных и инженерных задач в тех областях науки и техники, где общепринятой и естественной является постановка задачи в виде формул или систем уравнений. Однако, в большинстве инженерных задач исследуемый объект представляется, как правило, в виде функциональных или принципиальных схем. К сожалению, в MathCADе полностью отсутствуют средства для автоматизации формирования системы дифференциальных уравнений, описывающей поведение исследуемого объекта на основе его графического представления, а осуществить эту операцию вручную в большинстве случаев практически не представляется возможным, если число уравнений в системе превосходит 3040.
Программный комплекс MATLAB with simulink (в дальнейшем просто simulink) является самым развитым по своим функциональным и интерфейсным возможностям ПК для моделирования и анализа систем автоматического управления. Фундаментом его широких возможностей является мощный, широко известный в мире математический пакет MATLAB, разработанный фирмой Math Works, Inc. По сути ПК MATLAB является языком программирования интерпретативного типа, удачно сочетающим элементы языка высокого уровня (типа Си), развитый математический аппарат, основанный на матричном исчислении и реализованный через набор функций, а также развитые средства отображения, хранения и обмена информацией. Благодаря высокой надежности предлагаемых алгоритмов и удобства общения пользователя с ЭВМ ПК MATLAB нашел широкое применение при вычислениях в различных разделах математики и прикладных наук. Кроме основных программ, функций и команд, сосредоточенных в ядре комплекса, в MATLAB включено ряд ППП для выполнения расчетов специалистами, работающими в самых различных областях науки и техники.
Важное место в комплексе MATLAB занимают ППП для решения самых разнообразных задач анализа, синтеза и идентификации САУ. Среди этих пакетов можно назвать Control System Toolbox, предназначенный для анализа и синтеза линейных систем с постоянными параметрами, Robust Control Toolbox для робастного управления автоматическими системами, Model Predective Control Toolbox, используемый в задачах синтеза адаптивного управления системами с эталонной моделью, System identification Toolbox, позволяющий решать проблемы идентификации параметров автоматических систем, Optimization Toolbox, служащий для оптимизации САУ. В этом смысле simulink представляет собой интегрированную графическую надстройку, включающую графический редактор для формирования моделей автоматических систем в виде структурных схем, а также механизмы связи с ядром MATLAB, что позволяет производить непосредственно в среде simulink моделирования, анализ, оптимизацию и другие исследования. ПК simulink работает под управлением операционной системы WINDOWS, имеет богатый набор модулей и алгоритмов, представляет собой открытую систему, позволяет создавать иерархические структурные схемы и обладает рядом других привлекательных свойств.
Однако программный комплекс simulink не обладает свойствами SCADA-систем: в нем отсутствуют виртуальные средства управления процессом моделирования, встроенные средства связи с внешними расчетными программами. Тестирование ПК simulink на ряде модельных задач показало недостаточную эффективность реализованных в нем методов интегрирования для решения жестких систем дифференциальных уравнений.
В большинстве перечисленных выше программных комплексах визуальный образ объекта исследования формируется в виде структурной схемы из типовых элементов, описываемых в форме входо - выходных отношений. Такой способ представления является наиболее удобным и естественным для систем, являющихся предметом исследования теории автоматического управления (ТАУ).
Разработчики ПК PRADIS основывались на методологии, принятой в семействе ПА. Спецификой комплекса является его предметная направленность на решение задач анализа узлов оборудования и транспортных машин, то есть механических и смешанно-механических систем. В соответствии с этим в ПК PRADIS реализована модификация узлового метода, характерными особенностями которой являются:
-математическая модель объекта исследования формируется в виде системы дифференциальных уравнений не 1-го, а 2-го порядка;
-формирование модели объекта преимущественно из моделей конструктивных элементов, обеспечивающее возможность получения исходных данных непосредственно из конструкторской документации;
-наличие развитой библиотеки механических и смешанно-механических элементов, позволяющее сократить время на подготовку моделей разнотипных элементов.
Программный комплекс LabView представляет собой интегрированную графическую систему, предназначенную в основном для автоматизации эксперимента. В графическом редакторе ПК создаются окна двух типов: окно функциональной схемы и окно панели управления и мониторинга. Функциональная схема содержит блоки следующих типов: блоки связи с объектом (порты входа-выхода, в которых реализован тот или иной интерфейс связи с