Разработка технической документации алгоритмического обеспечения систем управления средствами сапр
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)
Кафедра «Управление и информатика в технических системах»Лабораторная работа №1
по дисциплине: «Моделирование систем»
На тему: «Разработка технической документации алгоритмического обеспечения систем управления средствами САПР».
Выполнил:
студент: Багдинов А. В.
группа: АУИ – 411
Проверил:
проф. Ерофеев Е.В.
Москва, 2007 г.
Назначение и характеристика.
Освоение навыков разработки документации по алгоритмическому обеспечению систем автоматизированного проектирования систем управления, а также изучение программных средств по созданию на ПЭВМ схем алгоритмов САУ.
При проектировании систем автоведения поездов для синтеза и анализа систем очень важно создавать адекватные модели. Для их создания производится аппроксимация характеристик подвижного состава. Для адекватной модели необходима высокая точность аппроксимации.
В справочной литературе приводятся тяговые и электромеханические характеристики электровоза при номинальных значениях напряжения на двигателе, которые нельзя использовать для создания моделей движения поезда при других напряжениях. В данном случае используют зависимости магнитного потока от тока СФ(I), которую получают из электромеханических характеристик V(I).
Т.к. СФ(I) практически не зависит от напряжения на двигателе, то производится аппроксимация данной характеристики, по ней создается адекватная модель движения электровоза. Адекватность модели проверяется по нахождению погрешности аппроксимации, которая не должна превышать определенного значения.
Разработанная программа написана в среде Borland Pascal 7.0. Использует платформу DOS в текстовом режиме, что обеспечивает малое время расчета. Точность расчета связана с приближениями кусочно-линейной аппроксимации в процессе вычислений.
Используемая информация.
Таблица 1.
Нормативно-справочная информация.
| Обозначение | Наименование | Примечание |
| I | Ток двигателя в точках аппроксимации характеристик | А |
| V | Скорость поезда в точках аппроксимации характеристик | км/ч |
| R | Сопротивление двигателя | Ом |
| Ur | Расчётное номинальное напряжение на двигателе | В |
Таблица 2.
Промежуточная информация
| Обозначение | Наименование | Примечание |
| CF | Магнитный поток в точках аппроксимации характеристик | Вб |
| СFz | Магнитный поток в точках определения погрешности аппроксимации характеристик | Вб |
| a, b | Коэффициенты к-ого отрезка кусочно-линейной аппроксимации характеристик | Вб,Вб/А |
Результаты решения.
Таблица 3.
Результаты решения.
| Обозначение | Наименование | Примечание |
| CF | Магнитный поток в точках аппроксимации характеристик | Вб |
| СFz | Магнитный поток в точках определения погрешности аппроксимации характеристик | Вб |
| d | Погрешность аппроксимации характеристик | % |
| a, b | Коэффициенты к-ого отрезка кусочно-линейной аппроксимации характеристик | Вб,Вб/А |
Математическое описание.
Описание процесса.
Пересчёт заданной характеристики V(I) в характеристику CФ(I).
Деление полученной характеристики на 5 отрезков.
Производится кусочно-линейная аппроксимация на каждом отрезке, т.е. поиск коэффициентов az, bz. (z=1,2…5).
Расчет аппроксимированного значения магнитного потока сФi в серединах отрезков.
Расчет погрешности аппроксимации.
Расчётные формулы.
Магнитный поток двигателя определяется по формуле
г
де Up –расчётное номинальное напряжение на двигателе,
R –сопротивление двигателя,
V –скорость поезда,
I –ток двигателя.
К
оэффициенты кусочно-линейной аппроксимации определяются по формулам:
где CФk, CФk+2 –величины магнитного потока двигателя, соответственно, в k-ой и (k+2)-ой точках характеристики;
Ik, Ik+2 –величины тока двигателя, соответственно, в k-ой и (k+2)-ой точках характеристики.
П
огрешность аппроксимации рассчитывается по формуле
г
де CФza – аппроксимированное значение CФz, рассчитывающееся по формуле
CФzф – фактическое значение магнитного потока в точках 2,4,6,8,10
Алгоритм решения.
Описание логики алгоритма.
Program laba1;
uses CRT;
const
n=11;
Ur=1500;
var
I,V,CF,a,b,CFz,d:array[1..n] of real;
R:real;
k:integer;
Begin
clrscr;
write('Vvedite znach. soprotivl.я:');
readln(R);
writeln('Vvedite znach. toka :');
For k:=1 to n do
begin
write(k,' ');
read(I[k]);
end;
writeln('Vvedite znach. skorosti :');
For k:=1 to n do
begin
write(k,' ');
read(V[k]);
end;
For k:=1 to n do
CF[k]:=(Ur-R*I[k])/V[k];
clrscr;
writeln('Pri soprotivlenii R=',R:2:4);
writeln('Toke :');
For k:=1 to n do
write(I[k]:0:1,' ');
writeln;
writeln('Skorosti :');
For k:=1 to n do
write(V[k]:0:1,' ');
writeln;
writeln('Znach. magnitnogo potoka :');
For k:=1 to n do
write(CF[k]:2:2,' ');
writeln;
k:=1;
writeln('Znach. koef. approx.: Magnitn. potok v t. pogreshnosti:');
writeln('Pogreshnost:');
while k<11 do
begin
a[k]:=(CF[k]*I[k+2]-CF[k+2]*I[k])/(I[k+2]-I[k]);
b[k]:=(CF[k+2]-CF[k])/(I[k+2]-I[k]);
CFz[k]:=a[k]+b[k]*I[k+1];
d[k]:=((CF[k+1]-CFz[k])/CF[k+1])*100;
write('a[',k,']=',a[k]:2:2,' ');
write(' b[',k,']=',b[k]:2:2,' ');
write(' CFz[',k,']=',CFz[k]:2:2,' ');
write(' d[',k,']=',d[k]:2:2,' ');
writeln;
k:=k+2;
end;
readkey;
end.
При сопротивление R=0.105
Pri soprotivlenii R=0.1050
Toke :
140.0 175.0 200.0 250.0 300.0 350.0 400.0 450.0 500.0 550.0 600.0
Skorosti :
100.0 83.6 75.8 64.0 59.3 55.4 52.6 50.4 48.6 47.0 45.8
Znach. magnitnogo potoka :
14.85 17.72 19.51 23.03 24.76 26.41 27.72 28.82 29.78 30.69 31.38
Znach. koef. approx.: Magnitn. potok v t. pogreshnosti:
Pogreshnost:
a[1]=3.98 b[1]=0.08 CFz[1]=17.57 d[1]=0.86
a[3]=9.01 b[3]=0.05 CFz[3]=22.14 d[3]=3.86
a[5]=15.90 b[5]=0.03 CFz[5]=26.24 d[5]=0.65
a[7]=19.46 b[7]=0.02 CFz[7]=28.75 d[7]=0.25
a[9]=21.83 b[9]=0.02 CFz[9]=30.58 d[9]=0.35
Кусочно-линейная аппроксимация:
При сопротивление R=0.1
Pri soprotivlenii R=0.1000
Toke :
175.0 200.0 250.0 300.0 350.0 380.0 400.0 450.0 500.0 550.0 600.0
Skorosti :
100.0 90.0 76.0 67.7 62.4 60.2 58.9 56.0 53.7 52.0 50.5
Znach. magnitnogo potoka :
14.82 16.44 19.41 21.71 23.48 24.29 24.79 25.98 27.00 27.79 28.51
Znach. koef. approx.: Magnitn. potok v t. pogreshnosti:
Pogreshnost:
a[1]=4.13 b[1]=0.06 CFz[1]=16.35 d[1]=0.56
a[3]=9.23 b[3]=0.04 CFz[3]=21.44 d[3]=1.25
a[5]=14.31 b[5]=0.03 CFz[5]=24.26 d[5]=0.09
a[7]=15.93 b[7]=0.02 CFz[7]=25.89 d[7]=0.34
a[9]=19.44 b[9]=0.02 CFz[9]=27.76 d[9]=0.11
страница 1
скачать
Другие похожие работы: