Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Содержание
Введение
1. Общие сведения и основы работы в MATLAB
2. Задание на расчетно-графическую работу
3. Теория построения модели насыщающегося реактора в MATLAB
4. Построение модели насыщающегося реактора
Заключение
Список литературы
Введение
Математическое моделирование в настоящее время сопровождает процесс разработки и исследования, современных информационно-измерительных систем в учебном процессе и на производстве.
Целью лабораторной работы является ознакомление магистрантов с основными принципами математического моделирования приборов и информационно-измерительных систем, а также с современными программами, предназначенными для инженерного и научного моделирования в приборостроении. Применение моделирования особенно эффективно при исследовании проектируемых систем с целью изучения и прогнозирования различных явлений процессов в этих системах.
Приближение к реальным условиям работы проектируемых систем осуществляется при стохастическом моделировании, когда к условиям моделирования добавляются случайные изменения параметров системы, возмущения и шумы измерений физических величин.
В приборостроении актуально моделирование задач управления, получения, передачи и преобразования информации. При этом современные модели везде для описания процессов и систем используют дифференциальные уравнения и линейные матричные преобразования. Развитие современных методов моделирования создало предпосылки для создания и исследования высокоэффективных систем, которые, как правило, ориентированы на цифровые алгоритмы обработки информации с применением современных микропроцессоров, нейрокомпьютеров, процессоров с нечеткой логикой и других современных технологических достижений.
1. Общие сведения и основы работы в MATLAB
MATLAB (Matrix Laboratory – матричная лаборатория) является мощным средством для решения научно-исследовательских и инженерных задач различной сложности. MATLAB охватывает широкий спектр проблем, связанных с матричным анализом, с обработкой сигналов и изображений, с задачами математической физики, оптимизацией, обработкой и визуализацией данных и многими другими. В состав MATLAB входят дополнительные специализированные пакеты ToolBoxes, которые устанавливаются выборочно. Среди них можно выделить Signal Processing Toolbox, предназначенный для исследования и обработки сигналов (генерация, фильтрация сигналов, спектральный анализ, статистическая обработка сигналов); Image Processing ToolBox, предназначенный для функций цифровой обработки и анализа изображений; ToolBox Optimization, предназначенный для решения основных линейных и нелинейных задач оптимизации (минимизация линейных функций, подбор параметров, минимаксные задачи, задачи о достижении цели); ToolBox Partial Differential Equations (PDE), созданный для решения задач математической физики, описываемых дифференциальными уравнениями и системами в частных производных. В состав MATLAB входит специальное приложение для имитационного моделирования SIMULINK. Визуальная среда GUIDE предназначена для написания приложений с графическим пользовательским интерфейсом. В MATLAB реализованы классические численные алгоритмы решения уравнений, задач линейной алгебры, нахождения значений определенных интегралов, решения дифференциальных уравнений и систем. Простой язык программирования позволяет легко создавать собственные алгоритмы. Кроме того, в MATLAB имеется возможность использовать обширную библиотеку встроенных функций и ToolBoxes. Данное сочетание позволяет достаточно быстро разрабатывать эффективные программы, направленные на решение практически важных задач.
5
Рисунок 1. Рабочая среда MATLAB
Рабочая среда MATLAB содержит следующие компоненты (рис. 1):
— меню;
— панель инструментов;
— рабочее окно с активной строкой (Command Window);
— окно с вкладками Launch Pad и Workspace, из которого можно получить доступ к модулям ToolBox и к содержимому рабочей среды;
— окно с вкладками Command History и Current Directory для просмотра и повторного вызова ранее введенных команд и установки текущего каталога.
2. Задание на расчетно-графическую работу
1. По заданной вольт-амперной или вебер-амперной характеристике электротехнического устройства построить математическую модель преобразования электрических параметров в устройстве на примере насыщающегося реактора.
2. По построенной математической модели насыщающегося реактора построить Simulink-модель преобразования электрических параметров в устройстве.
3. Используя блоки библиотек Simulink и Sim Power Systems: In, Out, Voltage Measurement, Controled Current Source, Series RLC Branch, Fcn, Transfer Fcn, Integrator, построить Simulink-модель электротехнического устройства.
4. Провести ряд численных экспериментов с построенной Simulink-моделью.
Параметры реактора:
R, ом = 5.
Коэффициенты нелинейной зависимости между потокосцеплением и током:
a = 100;
b = 50000.
Параметры источника питания:
U, кВ = 36;
f, гц = 50.
3. Теория построения модели насыщающегося реактора в MATLAB
Уравнения, описывающие насыщающийся реактор выглядят следующим образом:
Где i, u, ψ — мгновенные значения тока, напряжения и потокосцепления, a, b -коэффициенты нелинейной зависимости между потокосцеплением и током.
Первое из уравнений есть дифференциальное уравнение для напряжения на реакторе, а второе — алгебраическая зависимость между потокосцеплением и током реактора. Последнее уравнение может быть и другим, в зависимости от требований к точности аппроксимации нелинейности реактора.
Для создания Simulink-модели реактора требуется сначала перейти к операторной форме записи дифференциального уравнения для напряжения реактора:
а затем, получить передаточную функцию (ПФ), связывающую потокосцепление и напряжение:
Полученная передаточная функция и нелинейная зависимость между током и потокосцеплением дают возможность создать Simulink-модель реактора.
4. Построение модели насыщающегося реактора
Построим схему Simulink-модели насыщающегося реактора (рис. 2) по заданным параметрам.
Рисунок 2. Схема модели реактора
Зададим параметры коэффициентов в Fcn (рис. 3):
Рисунок 3. Назначение коэффициентов a и b
Выставим значение сопротивления в блоке Series RLC Branch (рис. 4)
Рисунок 4. Настройка сопротивления R
Построим SPS-модель реактора (рис. 5)
Рисунок 5. SPS-модель реактора
Построим диаграмму работы реактора (рис. 6)
Рисунок 6. Временные диаграммы работы модели
Несинусоидальный характер тока реактора иллюстрирует нелинейные свойства реактора.
Заключение
Simulink является достаточно самостоятельным инструментом MATLAB и при работе с ним совсем не требуется знать сам MATLAB и остальные его приложения. С другой стороны доступ к функциям MATLAB и другим его инструментам остается открытым и их можно использовать в Simulink. Часть входящих в состав пакетов имеет инструменты, встраиваемые в Simulink (например, LTI-Viewer приложения Control System Toolbox – пакета для разработки систем управления). Имеются также дополнительные библиотеки блоков для разных областей применения (например, Power System Blockset – моделирование электротехнических устройств, Digital Signal Processing Blockset – набор блоков для разработки цифровых устройств и т.д).
11
Список литературы
1. Ануфриев, И. MatLab 7 : [наиболее полное руководство] / И. Ануфриев, А. Смирнов, Е. Смирнова. − СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 1090 с.−ISBN 5-94157-494-0.
2. Лазарев, Ю. Моделирование процессов и систем в MatLab : учеб. курс / Ю. Лазарев . – Спб : Питер, 2005. – 511 с. – ISBN 5-469-00600-Х.
3. Кетков, Ю. Л. MatLab 7 :программирование, численные методы / Ю.Л. Кетков, А. Ю. Кетков, М. М. Шульц-СПб : БХВ – Петербург, 2005. – 737с. − ISBN 5-94157-347-2.
4. Дьяконов, В. П. MatLab 6.5 SP 1/7 + Simulink 5/6/. Основы применения / В. П. Дьяконов. − М. : Солон-Пресс, 2005. – 798 с. – ISBN 5-98003-181-2.
5. Черных, И. В. Simulink: среда создания инженерных приложений / И. В. Черных ; под. ред. В. Г. Потемкина. – М. : Диалог – МИФИ, 2004. – 491 с. – ISBN 5-86404-186-6.
Ссылка на первоисточник:
http://dmitrov-dubna.ru/
Оставить комментарий
Inna Petrova 18 минут назад
Нужно пройти преддипломную практику у нескольких предметов написать введение и отчет по практике так де сдать 4 экзамена после практики
Иван, помощь с обучением 25 минут назад
Inna Petrova, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Коля 2 часа назад
Здравствуйте, сколько будет стоить данная работа и как заказать?
Иван, помощь с обучением 2 часа назад
Николай, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Инкогнито 5 часов назад
Сделать презентацию и защитную речь к дипломной работе по теме: Источники права социального обеспечения. Сам диплом готов, пришлю его Вам по запросу!
Иван, помощь с обучением 6 часов назад
Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Василий 12 часов назад
Здравствуйте. ищу экзаменационные билеты с ответами для прохождения вступительного теста по теме Общая социальная психология на магистратуру в Московский институт психоанализа.
Иван, помощь с обучением 12 часов назад
Василий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Анна Михайловна 1 день назад
Нужно закрыть предмет «Микроэкономика» за сколько времени и за какую цену сделаете?
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Анна Михайловна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Сергей 1 день назад
Здравствуйте. Нужен отчёт о прохождении практики, специальность Государственное и муниципальное управление. Планирую пройти практику в школе там, где работаю.
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Сергей, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Инна 1 день назад
Добрый день! Учусь на 2 курсе по специальности земельно-имущественные отношения. Нужен отчет по учебной практике. Подскажите, пожалуйста, стоимость и сроки выполнения?
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Инна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Студент 2 дня назад
Здравствуйте, у меня сегодня начинается сессия, нужно будет ответить на вопросы по русскому и математике за определенное время онлайн. Сможете помочь? И сколько это будет стоить? Колледж КЭСИ, первый курс.
Иван, помощь с обучением 2 дня назад
Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Ольга 2 дня назад
Требуется сделать практические задания по математике 40.02.01 Право и организация социального обеспечения семестр 2
Иван, помощь с обучением 2 дня назад
Ольга, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Вика 3 дня назад
сдача сессии по следующим предметам: Этика деловых отношений - Калашников В.Г. Управление соц. развитием организации- Пересада А. В. Документационное обеспечение управления - Рафикова В.М. Управление производительностью труда- Фаизова Э. Ф. Кадровый аудит- Рафикова В. М. Персональный брендинг - Фаизова Э. Ф. Эргономика труда- Калашников В. Г.
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Вика, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Игорь Валерьевич 3 дня назад
здравствуйте. помогите пройти итоговый тест по теме Обновление содержания образования: изменения организации и осуществления образовательной деятельности в соответствии с ФГОС НОО
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Игорь Валерьевич, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Вадим 4 дня назад
Пройти 7 тестов в личном кабинете. Сооружения и эксплуатация газонефтипровод и хранилищ
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Вадим, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Кирилл 4 дня назад
Здравствуйте! Нашел у вас на сайте задачу, какая мне необходима, можно узнать стоимость?
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Кирилл, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Oleg 4 дня назад
Требуется пройти задания первый семестр Специальность: 10.02.01 Организация и технология защиты информации. Химия сдана, история тоже. Сколько это будет стоить в комплексе и попредметно и сколько на это понадобится времени?
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Oleg, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Валерия 5 дней назад
ЗДРАВСТВУЙТЕ. СКАЖИТЕ МОЖЕТЕ ЛИ ВЫ ПОМОЧЬ С ВЫПОЛНЕНИЕМ практики и ВКР по банку ВТБ. ответьте пожалуйста если можно побыстрее , а то просто уже вся на нервяке из-за этой учебы. и сколько это будет стоить?
Иван, помощь с обучением 5 дней назад
Валерия, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Инкогнито 5 дней назад
Здравствуйте. Нужны ответы на вопросы для экзамена. Направление - Пожарная безопасность.
Иван, помощь с обучением 5 дней назад
Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Иван неделю назад
Защита дипломной дистанционно, "Синергия", Направленность (профиль) Информационные системы и технологии, Бакалавр, тема: «Автоматизация приема и анализа заявок технической поддержки
Иван, помощь с обучением неделю назад
Иван, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Дарья неделю назад
Необходимо написать дипломную работу на тему: «Разработка проекта внедрения CRM-системы. + презентацию (слайды) для предзащиты ВКР. Презентация должна быть в формате PDF или формате файлов PowerPoint! Институт ТГУ Росдистант. Предыдущий исполнитель написал ВКР, но работа не прошла по антиплагиату. Предыдущий исполнитель пропал и не отвечает. Есть его работа, которую нужно исправить, либо переписать с нуля.
Иван, помощь с обучением неделю назад
Дарья, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru