1.4.5. Анализ динамических процессов систем управления В отдельную группу задач анализа можно выделить исследования динамических процессов, протекающих в системах автоматического регулирования и управления наукоемких машиностроительных изделий. К таким изделиям можно отнести тепловые энергетические установки, ядерные установки различного назначения, системы автоматического управления следящих приводов и роботов, двигателей, а также других технических систем, описание динамики которых может быть выполнено методами структурного моделирования. Для решения задач этого класса широкое применение находят специальные программные комплексы MATRIX, Simulink, VisSim, МВТУ и др. Рассмотрим некоторые особенности работы с такими комплексами на примере программы МВТУ, разработанной в МГТУ им. Н. Э. Баумана. Здесь возможно решение целого ряда задач: моделирование; оптимизация; анализ; контроль и управление (программа позволяет создавать виртуальные аналоги измерительных приборов и управляющих устройств контроля и управления переходными процессами).^ Библиотеки типовых блоков. Вся совокупность типовых блоков программного комплекса условно может быть разделена на две группы: общетехническая библиотека и специализированные библиотеки. Общетехническая библиотека типовых блоков содержит следующие каталоги (см. рис. 11 на вклейке): – субструктуры; динамические звенья; нелинейные звенья; ключи; логические звенья; функции математические; дискретные звенья; источники входных воздействий; операции математические; векторные операции; данные и т.д. В каждом из перечисленных каталогов содержатся типовые или специально разработанные модели элементов динамических систем. Например, из каталога «Динамические звенья» можно выбрать: динамическое звено общего вида, идеальное интегрирующее звено, интегратор с насыщением, интегратор с изменяемыми начальными условиями, апериодическое звено первого порядка, колебательное звено, инерционно-интегрирующее звено, инерционно-дифференцирующее звено, инерционно-форсирующее звено, переменные состояния, идеальное запаздывающее звено.В каталоге «Нелинейные звенья» хранятся следующие звенья: квадратичный функционал качества, линейное с насыщением, линейное с зоной нечувствительности, линейное с насыщением и зоной нечувствительности, релейное неоднозначное, релейное неоднозначное с зоной нечувствительности, зазор, люфт, излом, произвольная однозначная нелинейность, запоминание минимума, запоминание максимума, запоминание макс./мин. из двух скалярных сигналов, запоминание макс./мин. из п векторных сигналов, переменное транспортное запаздывание, дифференцирование, ограничение скорости изменения, дельта-функция и др. Специализированные библиотеки содержат каталоги различных приложений: «Реакторные блоки», «Логика АСУТП ВВЭР», «Роботы», «Элементы подземных хранилищ газа». Ряд фрагментов структурных схем, сформированных в процессе выполнения прикладных НИР и ОКР, хранится в виде субмоделей в отдельных каталогах. Фактически эти каталоги представляют собой дополнительные специализированные библиотеки, из элементов которых могут быть скомпонованы значительные фрагменты новых структурных схем.^ Основные этапы работы с программой. Формирование и редактирование структурной схемы проекта, ввод параметров звеньев, начальных условий, выбор метода и параметров интегрирования осуществляется как с помощью специальных графических процедур, так и посредством команд. Структурную схему исследуемой задачи рекомендуется предварительно выполнить на черновике примерно в том же виде, в каком она должна быть представлена на экране монитора. Формирование структурной схемы и параметров ее элементов, выбор метода, параметров интегрирования и т.п. целесообразно проводить в следующей последовательности. • В окне монитора, предназначенного для формирования схемы моделирования, необходимые элементы размещают примерно так, как они должны быть расположены в структурной схеме. • Предварительно подобранные элементы схемы можно перекомпоновать, используя процедуры их перемещения, изменения ориентации элементов, изменения их размеров и др. • Информационные связи между элементами указывают на экране монитора, манипулируя «мышью». • Параметры элементов (коэффициенты усиления, постоянные времени, начальные условия и т.д.) задают на структурной схеме. • Для расчета процессов указывают конечное время интегрирования, метод интегрирования и другие параметры. • Подготовленную схему (проект) необходимо сохранить, запустить задачу на расчет, наблюдая и анализируя результаты протекания процессов. В качестве примера, демонстрирующего особенности использования программного комплекса, остановимся на задаче моделирования динамики системы автоматического регулирования ядерной паропроизводящей установки (ЯППУ) малой мощности с реактором интегрального типа. В процессе проектирования системы автоматического регулирования исследовались проблемы расчетного обоснования ядерной безопасности ЯППУ в переходных режимах и в проектных аварийных ситуациях (обесточивание, «стоп-вода», «стоп-пар», отключение главного циркуляционного насоса и секций парогенератора и др.). Структурная схема моделируемой системы (см. рис. 11 на вклейке) скомпонована с помощью элементов каталога «Реакторные блоки», а субмодели «Кинетика нейтронов», «Система управления», «Теплофизические параметры АЗ» и т.д., представляющие собой сложные многоуровневые структуры, набраны из каталогов общетехнической библиотеки типовых блоков. Общее число элементов в схеме – более 370, функциональных переменных – около 3000. На этом же рисунке размещены окна визуализации поведения физических параметров системы автоматического регулирования в процессе моделирования.
Похожие работы
Альфред адлер: индивидуальная теория личности биографический очерк
АЛЬФРЕД АДЛЕР: ИНДИВИДУАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ЛИЧНОСТИ БИОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРКАльфред Адлер (Alfred Adler) родился в Вене 7 февраля 1870 года, третьим из шести детей. Как и Фрейд, он…
«Макроэкономические проблемы рф»
Секция 10. «Макроэкономические проблемы РФ»Руководитель – Еремина Марина Юрьевна, доцент кафедры «Экономика и управление»Место проведения: Аудитория 518 учебного корпуса 7 Голев Степан Вячеславович, «Камчатский государственный…
«Страна Буквляндия»
Всем учителям, которые убеждены в том, что при обучении иностранному языку удовольствие и успех идут вместе.УЧИМСЯ ЧИТАТЬ, ИГРАЯПисецкая Алина, НОУ “Аврора”БлагодарностьМне бы хотелось поблагодарить тех,…
Xvi международная конференция
XVI Международная конференция «Информационные технологии на железнодорожном транспорте» и выставка отраслевых достижений «ИНФОТРАНС-2011»11-12 октября, г. Санкт-Петербург, «Парк Инн Прибалтийская» IT-инновации для железнодорожного транспортаОрганизатор: ООО «Бизнес…
«фізика навколо нас»
Фізичний вечір на тему: «ФІЗИКА НАВКОЛО НАС»І. Вступ(Лунає музика.Виходять учні)Учень.УВАГА! УВАГА!На вечорі цьомуНемає артистів, еквілібристів,Дуетів,квартетів,славетних солістів.Ровесники, друзі,Тут ваші знайомі,Що разом із вами за партами сидять.Ми…
«экспресс каникулы в скандинавии» финляндия швеция обозначение тура: фш3
«ЭКСПРЕСС КАНИКУЛЫ В СКАНДИНАВИИ»ФИНЛЯНДИЯ – ШВЕЦИЯ Обозначение тура: ФШ3 Круиз по Балтийскому морю – ХЕЛЬСИНКИ – ТУРКУ – СТОКГОЛЬМ ОТЪЕЗД ИЗ САНКТ – ПЕТЕРБУРГА: на…