Charakterystyki i przebiegi czasowe z regulacją P, PI i PID

1. Wstęp:

Simulink, jest to dodatkowy program dostarczany wraz z pakietem „Matlab with Simulink” i jest on przeznaczony do budowania graficznego i przeprowadzania symulacji obiektów automatyki, elektroniki i wielu innych.

Jest on dostarczany dopiero z nowszymi wersjami Matlaba i można go uruchomić tylko za jego pośrednictwem.

Simulink jak widać posiada budowę wzorowaną na okienkach Windows, a właściwie na OS2 Warp, gdyż ikony reprezentujące wybrane obiekty można dowolnie skalować.

2. Ćwiczenia z wykorzystaniem Simulinka:

Na początku ćwiczeń omawialiśmy zastosowania tego pakietu, oraz zapoznawaliśmy się z jego budową.

Następnie przystąpiliśmy do budowy naszego obiektu przeznaczonego do symulacji.

Aby przystąpić do budowy układu należy najpierw wejść do opcji Files/new, aby otworzyć nowe okienko oznaczone napisem „untitled” służącym jako pole do budowy naszego układu.

Następnie należy otwierać potrzebne biblioteki z symbolami graficznymi potrzebnych elementów i przeciągać je kursorem do naszego pola konstrukcyjnego.

Pierwszym konstruowanym układem był regulator proporcjonalny

Drugim był układ PI, a trzecim, prezentowany regulator PID:

Moduł Step input zadaje sygnał wejściowy do układu, natomiast Signal generator, generuje sygnał zakłócający. Każdy z regulatorów ma za zadanie zniwelować sygnał błędu do zera, a tym samym uzyskać na wyjściu sygnał odpowiadający wzmocnieniu sygnału wejściowego. Wyniki naszych badań zostały zobrazowane na wykresach uzyskanych za pomocą modułu Graph.

3. Wnioski

Bardzo podobały nam się wykresy generowane przez ten program. Za pomocą modułu multiplekser mogliśmy doprowadzić dowolną, potrzebną liczbę sygnałów do modułu generującego charakterystykę czasową badanego regulatora.

Za pomocą ustawień w Simulation/parameters mogliśmy ustawić dokładny czas, krok czy tolerancję symulacji. To samo tyczy się modułu Graph określającego parametry graficzne charakterystyki wynikowej.

Wykresy były rysowane dość dokładnie. Bardzo dobrą cechą tego programu jest łatwość obsługi i mało skomplikowany interfejs użytkownika przypominający sesję DOS w okienku Windows. Trzeba nadmienić, że program działa zarówno na komputerach wyposażonych w Windows3.11 jak i na nowszych z Windows95.

Program ten ma interfejs użytkownika oparty na systemie skalowanych ikon, które można przeciągać dowolnie pomiędzy okienkami Simulinka.

Co się tyczy symulowanych obiektów, jak można się było spodziewać, najlepsze rezultaty dało zastosowanie regulatora PID, gdyż najszybciej następowało ustalenie się charakterystyki, a jej późniejszy przebieg był w miarę stabilny.

---