4. V
əziyyət modelindən ötürmə funksiyasına keçid
Bu keçid birqiymətlidir.
Obyektin vəziyyət modeli:
.
)
0
0
0
1
(
,
2
0
1
0
0
5
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
x
y
u
x
x
MATLAB proqramı:
[b,a]=ss2tf(A,B,C,D) funksiyasından da istifadə etmək olar.
2. SİMULİNK-də realizasiya
(2 saat)
Xətti sistmelərin tədqiqatı adətən sıfır başlanğıc şərtlərində aparıldığından Continuous
bunkerində yerləşən funksiyalarından istifadə etmək olar.
Şəkil 1.2-də müvafiq bloklar göstərilmişdir.
(s-1)
s(s+1)
Zero-Pole
1
s+1
T ransfer Fcn
Başlanqıc şərtləri nəzərə alan bloklar da mövcuddur. Bunlar Simulink
Extras/Additional Linear bunkerində yerləşir (şəkil 1.3).
(s-1)
s(s+1)
Zero-Pole
(with initial states)
1
s+1
Transfer Fcn
(with initial states)
Şəkil 1.3
22
Başlanğıc şərtlər parametrlər pəncərəsinin İnitial Conditions (başlanğıc şərtlər) sətrinə
əks ardıcıllıqla [
0
0
...
y
y
] daxil edilir.
2. Nümunə 2
1. Ötürmə funksiyalarının formalaşdırılması
1.1. Transfer Fcn (ötürmə funksiyası) blokundan obyektin ötürmə funksiyası açkar
şəkildə verildikdə istifadə olunur:
m
n
a
s
a
s
a
b
s
b
s
b
s
W
n
n
n
m
m
m
,
...
....
)
(
1
1
0
1
1
0
(1.5)
b
i
əmsalları Numerator (sürət)
...
1
0
b
b
, a
i
əmsalları isə Denominator (məxrəc)
...
1
0
a
a
sətrindən daxil edelir.
Şəkil 1.4-də
2
.
0
,
3
,
1
5
.
0
6
2
)
(
0
0
2
y
y
s
s
s
s
W
üçün parametrlər pəncərəsi göstərilmişdir.
Şəkil 1.4
1.2. Zero-Pole (Sıfır-Qütb) blokundan obyektin ötürmə funksiyası həqiqi z
i
sıfırlar və
həqiqi p qütblər şəklində verildikdə istifadə olunur. Bu halda M(s) və D(s) polinomları Bezu
teoreminə əsasən xətti vuruqlara ayrıldıqdan sonra ötürmə funksiyası aşağıdakı şəkildə yazılır:
)
)...(
)(
(
)
)...(
)(
(
)
(
2
1
2
1
n
m
p
s
p
s
p
s
z
s
z
s
z
s
K
s
W
(1.6)
n
m
a
b
K
/
- obyektin gücləndirmə əmsalı.
z
i
və p
i
kompleks kəmiyyətlər də ola bilər. Məsələn, z =-0.5
0.82j.
Parametrlər pəncərəsinin Zero sətrinə z
i
, Pole sətrinə p
i
–lər yazılır. Elementlər ; simvolu
ilə ayrılırlar: [
j
j
6
.
0
2
;
6
.
0
2
;
1
]. Gücləndirmə əmsalı K Gain sətrinə daxil edilir. z
i
və ya p
i
içərisində kompleks kəmiyyətlər olduğda şəkil 1.3-də göstərilən Zero-Pole (With initial states)
blokundan istifadə etmək lazımdır. Bu halda başlanğıc şərtlər İnitial Conditions sətrindən daxil
edilir. Başlanğıc şərtlərin hamısı sıfırdırsa bir sıfır daxil etməklə kifayətlənmək olar.
Şəkil 1.5-də
)
1
)(
23
.
1
96
.
0
(
)
93
.
0
035
.
0
)(
93
.
1
(
6
)
(
s
j
s
j
s
s
s
W
(1.7)
və sıfır başlanğıc şərtləri üçün parametrlər pəncərəsi göstərilmişdir.
23
Şəkil 1.5
Şəkil 1.6-da parametrləri şəkil 1.4 və 1.5-də verilmiş ötürmə funksiyalarının realizasiya
olunduğu bloklar göstərilmişdir.
2
Out2
1
Out1
6(s+1.93)(s-(-0.035+0.93i))(s-(-0.035-0.93i))
(s-(-0.96+1.23i))(s-(-0.96-1.23i))
Zero-Pole
(with initial states)
2s+6
s +0.5s+1
2
Transfer Fcn
(with initial states)
2
In2
1
In1
Şəkil 1.6
Bu blokları hər-hansı bir sxemə qoşduqda İn (İnput-Giriş) və Out (Output-Çıxış) blokları
ləğv edilir.
Şəkil 1.7 a-da (1.7) ötürmə funksiyası ilə verilən obyekt
1
)
0
(
,
6
)
0
(
y
y
sıfır
olmayan başlanğıc şərtlərində və u=1(t) vahid təkan halında reaksiyanı müşahidə etmək üçün
virtual osilloqrafla təchiz olunmuşdur. Şəkil 1.7 b-də isə obyektin vahid təkan siqnalına olan y(t)
reaksiyası göstərilmişdir.
u=1
y
OBYEKT
6(s+1.93)(s-(-0.035+0.93i))(s-(-0.035-0.93i))
(s-(-0.96+1.23i))(s-(-0.96-1.23i))(s+1)
Zero-Pole
(with initial states)
Step
Scope
a) b)
Şəkil 1.7
Göründüyü kimi başlanğıc şərtlər ödənilir.
2. Vəziyyət modellərinin formalaşdırılması
Simulinkdə (1.4) normal tənliklər sistemi ilə vəziyyət modeli şəklində verilmiş obyektləri
formalaşdırmaq üçün Continuous bunkerində yerləşən state-space (vəziyyət fəza) blokundan
y
t
24
istifadə olunur. Başlanğıc
)
0
(
),
0
(
2
1
x
x
, ... sərtləri sıfır olmaya da bilər. Bu şərtlər İnitial
Conditions sətrindən daxil edilir. Modelin (A, B, C, D) matris parametrləri isə müvafiq
pəncərələrdən sətir-sətir daxil edilir. Hər sətirdən sonra ; simvolu yazılır.
Şəkil 1.8-də
T
x
D
C
B
A
)
0
1
(
)
0
(
,
0
,
)
0
1
(
,
5
.
1
0
,
3
5
.
2
1
0
modeli üçün parametrlər pəncərəsi göstərilmişdir.
Şəkil 1.8
Şəkil 1.9 a, b, ç-də vəziyyət modelinin realizasiya bloku, onun sxemə qoşulması və
obyektin u=1(t) vahid təkan siqnalına olan y(t) reaksiyası və onun törəməsi y(t) göstərilmişdir.
u
y
u=1
y=x1
y'=x2
a)
b)
1
Out1
Step
x' = Ax+Bu
y = Cx+Du
State-Space1
x' = Ax+Bu
y = Cx+Du
State-Space
Scope
du/dt
Derivative
1
In1
ç)
Şəkil 1.9
Göründüyü kimi y=x
1
və
2
x
y
dəyişənləri üçün başlanğıc şərtləri ödənilmişdir.
2. Çoxölçülü hal. Bu halda obyektin
...
,
2
1
u
u
girişlərinin sayı
...
,
,
1
2
1
y
y
m
çıxışlarının sayı
.
1
l
Daxil edilən matrislərin ölçüləri m və l-in qiymətinə uyğun olmalıdır!
)
(
,
)
(
,
)
(
,
)
(
m
l
D
n
l
C
m
n
B
n
n
A
. Girişlər Fcn bloklarında formalaşdırılaraq Mux blokunun
köməyilə obyektin girişinə verilir. Scop cihazında eyni zamanda bütün l sayda y
1
, y
2
,…
çıxışlarının qrafikləri alınır.
Şəkil 1.10-da n=2 , m=2 , l=2 vektor və u
1
=2 ,
)
5
.
0
2
sin(
3
.
0
2
t
u
siqnalları üçün
Simulink-də modelləşdirmə sxemi (a) və keçid
)
(
),
(
2
1
t
y
t
y
(b) göstərilmişdir.
x
10
=1
x
10
=0
x
1
x
2
t
25
u1=1
u2=1
y1,y2
Step2
Step1
x' = Ax+Bu
y = Cx+Du
State-Space
Scope2
Şəkil 1.10
Vəziyyət x
1
, x
2
,… dəyişənlərini almaq üçün C=I, D=0 daxil etmək lazımdır.
n
n
I
ölçülü
vahid matrisdir.
3. Tapşırıq və işim yerinə yetirilmə qaydası
1. Variantlar 2-5 nəfərdən ibarət qruplar üçün nəzərdə tutulmuşdur.
2. Variantlar üzrə obyektin W ötürmə funksiyasını və (A, B, C, D) vəziyyət modelini
seçməli.
3. Nümunə l-də göstərilmiş bəndlərə uyğun olaraq bu modelləri MATLABDA realizasiya
etmək.(2 saat)
4. Nümunə 2-də göstərilmiş bəndlərə uyğun olaraq bu modelləri Simulink paketində
realizasiya etmək.(2saat)
5. Nəticələrin düzgünlüyünü modellərin kompyuter variantına əsasən yoxlamalı.
3. Hesabatın məzmunu
Hesabat 2-5 nəfərdən ibarət qruplardan üçün tərtib olunur və aşağıdakı məlumatı əks
etdirməlidir:
1. İşin adı və məqsədi.
2. Seçilmiş modellər.
3. Matlab proqramı.
4. Simulink sxemi.
5. Yoxlama sualları
1. İdarəetmə obyektlərinin təsnifatı.
2. Diferensial tənliklər.
3. Obyektin riyazi modellərinin növləri.
4. Ötürmə funksiyası və vəziyyət modeli. Başlanğıc şərtlər.
5. Matlabda istifadə olunan funksiyalar.
6. Simulinkdə realizasiyanın xüsusiyyətləri.
7. Parametrlər pəncərəsi.
y
2
y
1
t
26
6. Variantlar
Obyektin ötürmə funksiyası,
)
(s
W
Vəziyyət modeli, (A,B,C,D)
1.
s
e
s
s
s
s
s
32
.
1
2
3
4
10
6
2
3
10
2
)
0
1
0
(
,
5
.
0
,
1
,
1
,
3
.
0
,
)
0
0
1
(
,
5
.
0
4
2
,
1
0
0
0
6
3
0
8
5
0
x
l
m
n
D
C
B
A
2.
)
2
(
)
1
2
(
2
8
2
2
s
s
s
s
0
,
2
,
1
,
2
2
1
,
2
1
0
1
,
6
.
2
0
,
5
.
1
4
2
0
0
x
l
m
n
D
C
B
A
3.
s
e
s
s
7
.
0
2
36
.
0
2
15
.
0
36
.
0
)
0
0
1
(
1
,
1
,
2
.
0
),
2
6
.
0
(
,
2
.
1
1
,
3
.
2
6
1
0
0
x
l
m
n
D
C
B
A
4.
)
22
.
1
83
.
0
)(
1
.
1
(
)
3
.
2
6
.
0
)(
2
(
5
j
s
s
j
s
s
T
x
l
m
n
D
C
B
A
)
1
0
0
1
(
,
2
,
1
,
4
.
0
,
0
0
1
2
0
0
0
1
,
30
0
0
0
,
4
0
2
3
1
4
2
3
0
0
4
0
0
0
2
5
0
5.
s
e
s
s
2
2
)
1
(
)
1
(
50
0
,
1
,
1
,
4
,
1
,
)
1
0
0
0
(
,
0
0
0
1
,
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
10
0
13
5
.
13
5
.
1
0
x
l
m
n
D
C
B
A
6.
)
10
6
)(
14
(
)
2
(
8
2
2
s
s
s
s
s
).
2
1
0
(
,
1
,
1
,
3
2
,
)
3
1
0
(
,
2
3
4
,
4
3
1
0
2
3
1
2
0
0
x
l
m
n
D
C
B
A
7.
2
8
14
2
2
2
3
4
2
s
s
s
s
s
s
.
3
,
2
,
4
.
1
0
0
1
1
0
,
2
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
,
0
1
0
1
1
0
1
0
,
4
2
0
2
0
4
0
2
5
5
1
5
3
3
3
1
l
m
n
D
C
B
A
27
8.
)
3
)(
2
)(
1
(
6
3
s
s
s
s
.
0
,
2
.
0
,
2
,
2
,
3
2
0
0
2
,
0
1
0
1
0
1
,
1
2
0
4
1
3
,
3
4
2
0
2
3
1
2
0
0
x
l
m
n
D
C
B
A
9.
1
2
3
6
1
2
3
7
s
s
s
s
)
1
0
(
2
,
2
,
2
.
1
0
0
1
,
3
1
0
1
,
1
1
1
0
,
5
.
0
1
1
0
0
x
l
m
n
D
C
B
A
10.
s
e
s
s
s
2
2
3
10
2
10
.
0
,
3
,
3
,
3
1
1
1
0
1
0
0
0
1
,
1
0
0
0
1
0
0
0
1
,
1
0
0
0
1
0
0
0
1
,
3
10
12
1
0
0
0
1
0
0
x
l
m
n
D
C
B
A
Dostları ilə paylaş: |