Профиль должен быть заполнен на русском языке кириллицей. Заполнение профиля заведомо ложными или некорректными данными - причина возможного отказа в регистрации на форуме.

Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 12 янв 2015, 00:22

дравствуйте, подскажите пожалуйста. Нужно сравнить позиционное регулирование и регулирование с помощью ШИМ-модуляции. Составить две модели в Simulink, снять полученные результаты и оценить их. Взял за основу регулирование давления (хотя для позиционного лучше температуру), но данные были лишь для объекта управления (ОУ) давлением. Есть статическая характеристика объекта, по ней на линейном участке была найдена динамическая характеристика подав скачок с 40 до 45 кПа (это все на лабораторном стенде), по динамической характеристике нашел передаточную функцию объекта. Далее начал составлять схемы. По позиционному регулированию что-то получилось, реле срабатывает, но не знаю как управлять входным сигналом (давлением),обратную связь вставлял, но там бред какой-то получается. По ШИМ-модуляции, выбрал ПИД-ШИМ, рассчитал ПИД-регулятор по методу Ротача, затем получается нужно тоже входной сигнал, затем регулятор после регулятора PWM Generator (ШИМ), а потом запутался, здесь нужно еще куда-то заснуть сам ОУ ну и реле наверное для ШИМа? Поделитесь пожалуйста мнениями по этому поводу.Прикладываю оба файла Simulink, наброски. Думаю ни черта не правильно, перечитал много чего(например для позиционного регулирования со стр.11 на http://e-lib.kemtipp.ru/uploads/03/app007.pdf), но все равно чтот не могу осилить.
http://www.fayloobmennik.net/4462679
Заранее спасибо.
С Уважением,Денис

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Ф.И.О.: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 13 раз
Контактная информация:

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Никита » 12 янв 2015, 18:25

Денис,
Во-первых, этот файлообменник лично у меня блокируется антивирусом.
Во-вторых, Simulink не нужен. У подавляющего большинства форумчан Matlab'а нет. Плюс, в приличных конторах принято пользоваться лицензионным софтом, а приобретать матлаб при его цене просто нет необходимости и вряд-ли будет.
Дайте просто картинки, можно прямо вложением на сайт. Посмотрим.
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 12 янв 2015, 20:18

Извиняюсь, по позиционному регулированию вроде как получилось и похоже на правду. На вход подал ступенчатое воздействие равное 5, потом сумматор, передаточная функция объекта управления, запаздывание, потом сумматор (добавил 42.9), чтобы динамическая характеристика была аналогична той, что получил при идентификации объекта, дальше стоит реле с уставками, потом осциллограф.
Вот скрин схемы Изображение
вот скрин блока Relay Изображение
и вот что получилось на выходе Изображение то , что сигнал выходит за пределы уставок, это как я понимаю инерционность системы, главное что на графиках реле срабатывает вовремя и это видно. По ШИМу так ничего и не получилось

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Ф.И.О.: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 13 раз
Контактная информация:

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Никита » 12 янв 2015, 22:38

Расскажите подробнее, что за объект моделируете. Чувствую, что что-то в модели не то, но чтобы понять, что именно, нужно знать физику процесса.
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 12 янв 2015, 22:57

Вот функциональная схема ОУ, лишь плоховато видно) Изображение


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 12 янв 2015, 23:08

Тут не именно сам объект моделирую, просто у меня были данные для него, ну а данные нужны для сравнения позиционного и ШИМа. На этом объекте реализован ПДД-закон с ШИМом из-за МЭО(у МЭО передаточная функция 1/s, у ПДД убирается одно Д и получается ПИД), но можно и настройки ПИД-закона взять. Когда буду делать ШИМ, то уже будет похож на этот ОУ. Вот пытаюсь методом проб и ошибок в simulinke получить результат.

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Ф.И.О.: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 13 раз
Контактная информация:

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Никита » 12 янв 2015, 23:41

Ну как я и подозревал:)
Данных у Вас недостаточно для того чтобы сделать этот объект.
Смотрите: объект Вы надуваете от ресивера. Через одну трубу, пусть с МЭО, или просто запорным клапаном, не важно. А сдувается он через другую. Это классическая задача из учебников по арифметике про две трубы в бассейне, в одну втекает, из другой вытекает. Но в арифметике все мгновенно. У Вас же есть передаточная функция. Предположим, что при полном открытии МЭО или клапана на входе, давление нарастает именно в соответствии с ней. Тогда, по мере роста давления, рано или поздно реле сработает и приток закроется. И все. Воздушный шарик себе представили?. Чтобы реле сработало обратно - нужен расход воздуха. А этой части у Вас в модели просто нет. Вы непонятно на каком основании берете константы. Понятно, что иногда проще принять число "Пи" равным пяти, для нужного результата, особенно в курсовике. Но тут ошибка в самой структуре и подгон параметров бесполезен.
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 13 янв 2015, 00:03

Сейчас попробую объяснить, скинув часть лабы по стенду. Мы сначала в ручном режиме сняли статическую характеристику, потом на линейном участке гистерезиса сделали в ручную скачок 5кПа и получили эти данные.По ним я и решил строить модели Изображение Изображение

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Ф.И.О.: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 13 раз
Контактная информация:

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Никита » 13 янв 2015, 00:29

Вот до чего я люблю высшую школу с ее умными терминами - за деревьями леса не видно.
Что по осям статической характеристики и в каких единицах? Вижу что по вертикальной в процентах, но процент считается относительно чего-то.
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Ф.И.О.: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 13 раз
Контактная информация:

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Никита » 13 янв 2015, 09:50

Денис, теперь более предметно и по сути вопроса, с утра и на относительно свежую голову.
Первое - почему реле (регулирующий элемент) у Вас в схеме оказалось после объекта управления? Задача объекта - реагировать на изменение сигнала с регулятора. Сначала регулятор, потом объект.
Разберитесь со статической характеристикой объекта. У вас выход с реле 46,3, при этом передаточный коэффициент объекта 0,68. Максимум, что Вы можете получить с объекта при этом те же 0,68. Более того, в реальности статическая характеристика объекта такова, что больше чем 70% с объекта вряд-ли вообще удастся получить при любом значении входного сигнала. Но это уже нелинейные элементы, Вас это пока не должно касаться. Это дальше в теоретическом курсе будут рассказывать отдельно. Так вот, выход релейного регулятора надо либо знать, либо подбирать коэффициент передачи элемента, которым управляет реле. От него, кстати, будет зависеть частота срабатывания реле. Чисто физически это будет отношение давления в ресивере к заданию давления. Можно и в абсолютных работать, смысл не изменится. Все равно каким-то значением задаться надо.
Или же нужно значение передаточного коэффициента обратной связи. Которая у Вас просто прицеплена, а о том, что она тоже обладает своим коэффициентом нигде не упоминается.
Именно поэтому, похоже Вам и не удается смоделировать ШИМ. На выходе реле у Вас непонятное для меня значение 46,3. Это что? А на выходе ШИМа, если я помню симулинк, такого задать невозможно.
И еще - зачем в модели сумматор и обратная связь? Если Вы работаете с блоком реле в абсолютных единицах, то задание и сравнение учтены в самом релейном блоке. Вы лишь задаете величины срабатывания и отпускания. Если же что-то другое имеется в виду, то расскажите подробнее. Реально Вы эту разгонную как снимали?
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 13 янв 2015, 15:45

На статической характеристике по оси ординат проценты, по оси абсцисс время в секундах. По реле что-то да, тупанул) Первое что получилось показал, сейчас переделал, вот скрин
Изображение
42.9 убрал, чтобы не смущало, его прибавлял, чтобы на разгонную больше было похоже, красивее что ли или как это назвать. Обратная связь, простая единичная, без обратной связи регулятора с ОУ схема не работает. Разгонную снимал следующим образом: ОУ перевел в ручной режим управления, сделал входное воздействие 40кПА, затем когда установилось, сделал входное воздействие 45кПА, т.е. подал ступенчатое воздействие равное 5.Снимал значение каждые 5 секунд до тех пор, пока не установилось значение 45кПА. Лишь чуть косячно получилось. По simulink схему подправил, она выше.На вот настройки реле от балды взял
Изображение
Вот выход
Изображение
То что реле срабатывает на значение 2 и 1 вместо 4 и 3-это нормально?Вы про это говорили, то что выход меньше?

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Ф.И.О.: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 13 раз
Контактная информация:

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Никита » 13 янв 2015, 20:14

На статической характеристике по оси ординат проценты, по оси абсцисс время в секундах.

А теперь еще раз подумать и сказать, что на статической характеристике по оси х. Можно посмотреть в учебник.
по оси ординат проценты

Проценты чего?
убрал, чтобы не смущало, его прибавлял, чтобы на разгонную больше было похоже, красивее что ли или как это назвать. Обратная связь, простая единичная, без обратной связи регулятора с ОУ схема не работает.

Уберите вообще все, оставьте только запаздывание и инерционность. На вход - ступеньку, выход смотреть. Подбирая параметры ступеньки (начальное, конечное значение и задержка) нужно добиться именно Вашей характеристики.
Если обратная связь единичная, то ступенька задания должна быть в реальных именованных единицах. Так же, как и выход реле, и собственно выход объекта. Вот поясните, как у Вас получается 45кПа=5 и что такое 40кПа. И какое может быть вообще это воздействие в кПа и единицах. Я не говорю, что это неверно, я просто пытаюсь вникнуть в суть вашего стенда.

По simulink схему подправил, она выше.На вот настройки реле от балды взял

Обратите внимание, что у Вас в схеме переключается реле, объект продолжает ехать в ту же сторону, а через какое-то время резко поворачивает обратно. Это ошибка в схеме. Я вот ее нашел, Вы если задумаетесь - тоже найдете. С точки зрения математики все правильно, а вот именно для схемы это важно.
То что реле срабатывает на значение 2 и 1 вместо 4 и 3-это нормально?Вы про это говорили, то что выход меньше?

Нет, это не к тому. Про что писал я - увидите, если попытаетесь снять переходную модели без всяких реле и регуляторов.
А Вы задумайтесь,на какой именно сигнал срабатывает реле. И все встанет на свои места. И, может быть наткнетесь на ответ почему запаздывает динамика. (ну вот, почти ответил сам).
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 14 янв 2015, 14:47

А вас случаем в скайпе нет? Если есть, добавьте пожалуйста меня Disik2304
Да, чет я чушь пишу. Давно это уже было, сейчас что вспомнил и дальше логически додумал, потом еще у ребят уточнил, получается следующее:
Про статическую характеристику: Стенд перевели в ручной режим, регулируя степень открытия клапана устанавливали 20% 40 60 80 100% и на каждой степени открытия записывали установившееся значение давления в кПА. Получается, что по оси Y идет давление в кПА, ну а по Х степень открытия клапана в %.
Две схемы
Изображение
Тут сумматор поставил, чтобы было похоже на мою разгонную, лишь 42.9 округлил до 43, ну а ступенчатое воздействие 5, подразумевалось что ступенька будет 5 (от 40 до 45), но данные у меня чет записались от 42.9, пусть будет. В схеме запаздывание поставил перед ОУ, а то оно шло на реле. Вы это имели ввиду?)Получается что ступенька 5 и лишь в конце добавил 43.
Выход с первой схемы
Изображение
Выход со второй
Изображение
В настройках реле поставил следующее
Изображение
Верхняя уставка 3 нижняя 2 добавляя на выходе 43 получается, что уставки 46 и 45, значит гистерезис 0.5, регулируемая и нужная мне величина 45.5.По графику похоже на правду

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Ф.И.О.: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 13 раз
Контактная информация:

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Никита » 14 янв 2015, 20:54

А вас случаем в скайпе нет? Если есть, добавьте пожалуйста меня Disik2304

Формально я там есть, но фактически - очень редко в онлайне. В аське - намного чаще.
Получается, что по оси Y идет давление в кПА, ну а по Х степень открытия клапана в %

При релейном управлении МЭО превращается в электромагнитный клапан. И, если не задаться дополнительными ограничениями, то выходной сигал реле может принимать значения 0 или 100%. Либо открыт, либо закрыт. С точки зрения статики - ситуация поменяться не должна, но вот в динамике набор давления должен происходить намного быстрее. Если же оставлять ваши 5 в параметрах реле, то получается что при срабатывании реле, клапан открывается не полностью, а на 5%. Как объяснить это на защите - придумайте сами. "Труба забилась", "концевик открытия так поставлен", или еще чего..
Тут сумматор поставил, чтобы было похоже на мою разгонную, лишь 42.9 округлил до 43, ну а ступенчатое воздействие 5, подразумевалось что ступенька будет 5 (от 40 до 45), но данные у меня чет записались от 42.9, пусть будет.

Тут вопрос очень спорный. Вообще, в динамике не должно быть разницы, откуда и докуда изменяется давление - от 40 до 45, от 0 до 45 или от 0 до 5. Числа на оси времени будут одинаковыми. И кстати, в Вашем случае передаточный коэффициент имеет размерность в [кПа/процент], т.е для модели приоткрытие клапана на 1% соответствует изменению давления на 0.68кПа, при управлении клапаном в области той точки, где проводили касательную.
Вообще, это вопрос задания начальных условий для интегрирования (та самая "плюс константа" в неопределенном интеграле из курса математики). Т.е. разгон системы Вы начинаете не с нуля, а с какого-то определенного значения. В данном случае - 40кПа. Увы, симулинк при работе с передаточными функциями не дает возможности задать начальные условия. (Это я так думаю, давно с ним не ковырялся, могу и ошибаться). Вариантов два - либо переделывать блок передаточной функции на чистый интегратор, который имеет возможность задания начального значения, с обратной связью и соответствующими коэффициентами, либо переход от преобразований Лапласа к работе с матрицей состояний. И то и другое требует неплохих познаний в теории автоматического управления и высшей математике.
Впрочем, для первого варианта можно еще проще - задаете на входе скачок в 40кПа/K, где К- ваш передаточный коэффициент, дожидаетесь, скажем за 500-1000 секунд когда процесс выйдет на горизонталь и добавляете к заданию еще 5. Реализуется просто - две ступеньки, причем одна с задержкой, и сумматор. Получите ровно то, что проделывали на стенде.
Да, ось времени будет идти не от ноля, но и у вас не сразу после включения эксперимент начался. Или после начала пары. Или после полуночи. Или от рождества Христова. И вообще, что такое ноль на шкале времени...)
Но из-за того, что передаточный коэффициент реального объекта при открытии клапана растет сначала быстро, а потом медленно (похоже, кстати, просто на характеристику сечения прохода самого крана при повороте, но не заморачивайтесь) - точного совпадения с экспериментом не будет. Да и не привыкайте, инженер всегда работает в каких-то границах допустимых погрешностей, приближений и упрощений. :)
Вот с реле такой фокус не пройдет, ибо сначала надо разогнать объект без регулятора до Ваших 40кПа, потом включить регулятор и сменить задание. В принципе матлаб позволяет, но будет относительно громоздко.
Как вариант - проделать такой же фокус по всей системе с регулятором, если начальная часть никого не интересует. Т.е дать регулятору уставку в 40кПа, он ее отработае и изменить на 45. Будет погрешность из-за зоны неоднозначности реле, т.е. фактическое начальное давление может оказаться в пределах 40±гистерезис. И вообще, надо ли это делать или можно спокойно разгонять от нуля и интересна только часть с колебаниями около 45.
С точки зрения формальной математики, я криминала тут не вижу - это реакция системы на скачок входа от 0 до 5кПа (кстати, в первом случае Вы работатете не с килопаскалями, а с процентами открытия, поэтому задание надо пересчитать). И Вы, своей добавкой просто смещаете график вверх по оси. Но с точки зрения инженера, неведомая х..ня, которая зачем-то добавляется к сигналу, режет глаза.
В схеме запаздывание поставил перед ОУ, а то оно шло на реле. Вы это имели ввиду?)Получается что ступенька 5 и лишь в конце добавил 43.

Да, и Вы теперь увидели, что запаздывает уже не реле, а реакция объекта на срабатывание реле. Про добавленные 43 - много написано выше.
Так вот. Если Вы задаете на входе схемы ступеньку в 45кПа, и по обратной связи у Вас приходит тоже сигнал в 45кПа, то настройки реле должны быть равны требуемой точности работы. Нужно ±1кПа - верхний порог 1, нижний - минус 1. Про выход я уже писал, он определяется свойствами самого клапана. В этом случае речь идет о преобразовании кПа обратно в проценты, но речи о коэффициенте нет, ибо объект нелинейный. Попробуйте построить касательную к вертикали - будет бесконечность. Ограничивается только тем, что реальный клапан больше чем на 100% открыть невозможно. А в модели - можно и больше :)
Собственно, к чему это все - Вам еще предстоит упражняться с ШИМ. И придется решать эту же задачу с коэффициентами для управления с просто ШИМ и ШИМ+интегратор немного по-разному.
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 15 янв 2015, 02:38

Извиняйте, чет совсем спутался. Да, получается что когда мы сняли статическую характеристику, по ней мы определили рабочий диапазон, в моем случае это 40-45% , а не кПА. И ступенька идет в процентах получается, потому и первое значение 42.9, а не 40 например? Потому и коэффициент передачи объекта в (кПа/%) полученный следующим образом (46,3кПа-42,9кПА)/ 5%. Сейчас лишь становится по-немногу все на свои места, вы мне на многое глаза открываете. Просто преподаватель заикался про то, что задание другое, а потом сказал, ай да оставь 5.Видать то,что разница небольшая. Я коэффициент пересчитал следующим образом, т.к. я динамическую характеристику в целом снимал на линейном участке, то взял 42,9/40=1,0725. Получается в первой ступеньке 40 домножил на коэффициент и во второй ступеньке домножил 5 на этот же коэффициент.Выход получился лишь 46.54 а не 46.53, но это погрешности. да и может просто я не дождался до конца установившегося режима, всякое бывает. Сделал как вы говорили другой вход, получилось
Схема первая
Изображение
Выход
Изображение
Лишь немного не понимаю с запаздыванием, а то на первой ступеньке запаздывание 3.07(хотя стоит 5, но даже если 5*0,68=3,4), а на второй вообще его нет, ну там оно и не получится по схеме, но должно быть.
первая ступенька Изображение
вторая ступенька Изображение
С реле, сижу пробую, не получается, много чего пробывал менять, но никак
вот схема
Изображение
вот реле
Изображение
вот выход
Изображение
Уже пол пятого утра, завтра еще попробую поизменять, может что придумается и получится

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Ф.И.О.: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 13 раз
Контактная информация:

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Никита » 15 янв 2015, 19:04

По временной задержке - мне тоже непонятно, но подозреваю что система просто "слишком умная" и под вашу задачу сильно уменьшила частоту дискретизации. И Вы опять путаетесь в числах. Секунды не имеют никакого отношения к передаточным коэффициентам. Вообще, совет - хотя бы в бумаге работайте с единицами. И все станет понятнее. 5*0,68 в Вашем предположении - это [секунды/кПа*проценты], т.е. хренотень какая-то...
Параметры моделирования опубликуйте. Можете сами попробовать поиграть ими, только изначальные не забудьте, а то и доиграться можно вплоть до подвешивания всей системы. А вообще, зачем Вам запаздывание на первом входе? Есть в модели, есть у второго относительно первого. Вот модель, кстати проверьте - запаздывание входа относительно выхода, а то в этом масштабе времени его не видно.
По коэффициентам - обратите внимание, что коэффициент модели в кПа на процент, т.е. вход в процентах, а выход - в килопаскалях. Но это только для чистой модели.
Если же Вы собираете схему с обратной связью, то перед моделью появляется регулятор, преобразующий килопаскали в проценты. Это собственно и есть его задача - сравнить выход объекта с заданием (разность входа и ОС, в кПа) и выдать управление на вход объекта. Т.е. реле в данном случае выполняет преобразование кПа в проценты. Или, проще говоря, открывает клапан при снижении давления. В реальности такая штука часто называется прессостат, для примера - Danfoss KPI 35. Вкручивается в трубу, и на входе имеет реальные килопаскали. Элемент сравнения внутри, уставка и гистерезис задаются отверткой. На выходе - напряжение 0 или ~220 (для примера, м.б любок разумное). Эти 220 подаются на катушку клапана, у того получается вход - напряжение, выход - процент открытия. В Вашем варианте клапан и реле объеденены в один элемент, а сравнение и задание, наоборот, отдельные.
По поводу коэффициента 1,0725, честно говоря, не понял Вашей идеи. Поясните мысль.

А схема с реле - вот, вполне себе рабочая. Правда от ноля. И, кстати, обратите особое внимание на данные по оси времени. Запаздывание в модели у меня 5 секунд.
Графическое окно 1.bmp
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 16 янв 2015, 00:21

За подробное объяснение спасибо, про прессостат впервые услышал и сейчас почитал про него.Про входные величины понял.
Про 1,0725 я сначала недопонял и включил фантазию, глупость написал.
Про добавление константы на конце все же останусь при своем, что проще сделать так, чем две ступеньки, получается тоже самое, процесс начинается 43(42.9) и с запаздыванием все хорошо (равно 5 на графике).
Вот три схемы
Изображение
Выход с первой
Изображение
Выход со второй
Изображение
Позиционное регулирование
Изображение
Получается ведь, что в позиционном вообще без разницы какое мы входное воздействие ввели?
В реле забивал уставки 3 и 2, получается если +43, то 46 и 45. Между ними 45.5 - это уставка, а 0.5 гистерезис.
Или я опять ошибаюсь, запутался вовсе.

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Ф.И.О.: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 13 раз
Контактная информация:

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Никита » 16 янв 2015, 11:07

Про добавление константы на конце все же останусь при своем, что проще сделать так, чем две ступеньки, получается тоже самое

Это Вы с преподом решайте. Если он не возражает, то мне-то тем более пофиг.
Но: обратите еще раз внимание на мою картинку и на времена. Это снято без всяких добавок и смещений, с входом с реле 100%, т.е. полностью открытым клапаном. Вы же пытаетесь смоделировать ситуацию, когда клапан открывается на 5%. И этим затягиваете сам процесс. Ибо наполнение через полностью открытый и открытый на 5% будет значительно отличаться по времени.
На время работы реле посмотрите - оно у меня и у Вас сильно отличается.
Строго говоря, и по передаточному коэффициенту тоже должны быть отличия, но тут Вы сами лианеризовали его в рабочей области и распространили на весь диапазон, так что проблемы не будет.
Получается ведь, что в позиционном вообще без разницы какое мы входное воздействие ввели?
В реле забивал уставки 3 и 2, получается если +43, то 46 и 45. Между ними 45.5 - это уставка, а 0.5 гистерезис.
Или я опять ошибаюсь, запутался вовсе.

Вы не забывайте, что в данном случае, в отличие от прессостата, реле настраивается на разность входной ступеньки и обратной связи. Т.е. правильный вариант - это на вход подавать требуемое задание, а реле отстраивать на требуемую точность - скажем, при разности в 1кПа - (задание боьше ОС) включение, минус 1 кПа (ОС больше задания - выключение).
С тем же успехом можно подать на вход 0, изменить знак у обратной связи и задать в реле 46 на выключение и 44 на включение. И другие варианты. Если я все верно понял, то ограничений на качество регулирования и задач оптимизации переходных процессов вам пока что не ставят, так что тут можно фантазировать. Главное суметь это потом на защите объяснить. :-P
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 16 янв 2015, 17:41

С вашими наставлениями я очень многое скажу, пока с вами общаюсь здесь многое узнал)Пока оставим позиционное регулирование для проверки преподавателем и его комментариев, каждый день на учебе, но не удается с ним пообщаться, щас пора экзаменов у очников, да заочников он весь в делах.Нужно что-то с ШИМ-регулированием придумать, но ничего не выходит.По идее просто бы ПИД регулятор вставить, да и нахер, но он просит ШИМ.
Идейка есть одна, но чет не работает.
Изображение
В подсистеме находится ПИД регулятор. Ну а после него хотел сделать ШИМ из ключа, суть этого ключа в том, что на центр подается выход ПИДа, если он выше установленного значения ключа, то включается верхний источник сигнала, если ниже, то нижний.Тут просто 1 и 0 константы поставил, там ступенька пошла равная 5, она больше 3, то единичка пошла на объект.Не знаю можно ли как-то придумать с помощью этого ключа.Также узнал что с помощью матлабовского PWM генератора не получится, т.к. там лишь стандартные входные функции синусоидальные да еще какие-то, ну а тут нужно чтобы прилетало с ПИДа

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Ф.И.О.: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 13 раз
Контактная информация:

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Никита » 16 янв 2015, 18:49

Вот чего-то плохо верится, что матлаб, со всеми его моделями силовой электроники не содержит примитивного блока ШИМ. Если не в блоках палитры, то где-нить в примерах можно нарыть.
В общем случае ШИМ - это генератор пилы и компаратор. Пилообразный сигнал в матлабе должен быть. Компаратор - тем более.
Да и руками на любом языке, включая ассемблер, пишется максимум за полчаса.
Тем не менее:
Структура ШИМ.jpeg

Моделирование ШИМ.bmp

Это наброски ШИМ. Допиливать и приделывать регулятор уже Вам. На красные связи и факт наличия счетчика и тактового генератора не обращайте внимания, матлаб этого не требует.
Естественно, сменой входов в компараторе или собственно операции сравнения на противоположную, можно добиться и обратной работы, т. е. с ростом входа длительность будет расти, что Вам и требуется. Мне - лень :) На масштабы тоже не смотрите, они для наглядности. Нижний источник синуса (красный график) тоже для примера, это и есть вход ШИМ.
А вообще - эту схему должны давать в курсе электроники. :)
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 19 янв 2015, 18:52

Здравствуйте, долго не отвечал, т.к. не было доступа к интернету через компьютер. Вот что получилось
Изображение
На схеме: В подсистеме находится настроенный ПИД-регулятор, потом генератор "пилы" в ней следующие настройки: время дискретизации поставил равное времени квантования в ПИДе, амплитуда в "пиле" поставил равную максимальному выбросу ПИДа. Потом блок сравнения, потом преобразователь типов данных, т.к. с блока сравнения выходила логическая переменная либо 0 либо 1,суть этого бока в том, что верхний вход является эталонным, а нижний наследуюет тип эталонного сигнала, в моем случае преобразовывает логический тип данных в числовой.
Вот, что получилось на выходе.
Изображение
Похоже на правду,лишь с параметрами "пилы" сомнения.
Что скажете?)
Лишь не знаю по-поводу времени дискретизации "пилы", и амплитуда.

Аватара пользователя

Никита
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23
Ф.И.О.: Никита
Откуда: Мурманск
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 13 раз
Контактная информация:

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Никита » 19 янв 2015, 19:51

Ну то, что ПИД-регулятор "настроенный" - у меня, глядя на график, вызывает сомнения. На что он настроен?
Хотя, если голубая ломаная - это выход регулятора, то возможно что не настроен сам матлаб, косвенно это подтверждает ломаная переходного процесса.
Преобразование типов комментировать не буду, только один вопрос задам - а зачем, собственно в схеме ШИМ?
От ответа и будут зависеть все настройки.
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" приходит единственный вопрос: "Нахрена? "


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 19 янв 2015, 22:18

ШИМ в реальности управляет МЭО, а МЭО клапаном, еще точнее длительностью открытия клапана(всё это по закону который формирует регулятор). Но в моей схеме я думаю, что лишь показывает с помощью импульсов длительность открытия клапана.Не уверен в своем ответе, скажите пожалуйста как правильно должно быть
Вот поднастроил матлаб.
Изображение


Бондарев Михаил
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 945
Зарегистрирован: 25 июл 2008, 22:23
Ф.И.О.: Бондарев Михаил Владимирович
Поблагодарили: 1 раз

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Бондарев Михаил » 20 янв 2015, 00:23

ШИМ в реальности управляет МЭО,

Вот за это я тоже люблю высшую школу!


Автор темы
Mexx2304
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 12 янв 2015, 00:09
Ф.И.О.: студент

Re: Нужна помощь с Simulink(Relay, PWM Generator)

Сообщение Mexx2304 » 20 янв 2015, 02:35

Бондарев Михаил писал(а):
ШИМ в реальности управляет МЭО,

Вот за это я тоже люблю высшую школу!

Хорошо, написал не так. Попробую написать по-другому как я это понимаю.В моем случае клапаном управляет МЭО, на МЭО приходят сигналы (импульсы), генерируемые с помощью ШИМ от регулятора.Длительность импульсов, напрямую зависит от сигнала регулятора, импульсы показывают время работы включенного двигателя(если скажем длина импульса равна 1/4 от периода за который двигатель сделает полный оборот,то коэффициент заполнения равен 25%, а это в свою очередь значит, что клапан приоткроется или закроется на 25%, в зависимости от знака управляющего сигнала). Соответственно передвижение клапана зависит от этих импульсов. Всё этого происходит по ПДД-закону, как писал выше, но ПДД-закон плюс МЭО дадут ПИД-закон на выходе, т.к. передаточная функция МЭО=1/S.
С ШИМом я разбираюсь самостоятельно, в университете это очень быстро пробежали или это я сам не уловил, хотя и преподаватель хороший.
Если снова мои мысли идут не в ту сторону, то пожалуйста поправьте.


Вернуться в «Вопросы от студентов»



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 0 гостей