Компьютерное исследование линейных систем автоматического управления. В 3 ч. Ч. 2. Частотные характеристики (90

Приложение 1.4

Логические функции Boolean

Данная группа функций реализована в выпадающем списке блоков, вызываемых выбором меню Блоки Blocks  категория Логические функции Boolean. Их выбор осуществляется двумя способами:

из меню Блоки Blocks;

нажатием кнопки панели Логические блоки Boolean Blocks.

Они разделяются на две группы: блоки сравнения (таблица 1) и блоки логических функций (таблица 2).

41

Приложение 1.5

Нелинейные функции Nonlinear

Данная группа функций реализована в выпадающем списке блоков, вызыва-

емых выбором меню Блоки Blocks  категория Нелинейные Nonlinear. Их выбор осуществляется из меню Блоки Blocks.

42

сигнал y в зависимости от входного сигнала вычисляется по формуле: y = 0, если | x | (k/2); в противном случае y = x - k/2 sign x.

Примечание: Данный вид нелинейности часто встречается в механических системах и упоминается под термином "люфт механической передачи". В электрических усилительных схемах данный вид нелинейности называется "искажением типа ступенька".

4. Блок Целая часть Int

Блок округляет значение входного сигнала, отбрасывая дробную часть. Например, сигнал, имеющий значение 2.999 будет округлен до 2. Блок обрабатывает только отдельные сигналы. Шинный проводник подключить к входу данного блока нельзя.

Примечание: Для преобразования типов данных нужно использовать блок Кон-

вертер Типов Convert из категории Арифметические блоки Arithmetic. 5. Блок Ограничитель Limit

Данный блок ограничивает выходной сигнал в соответствии с выражением: y = x, если lb x ub;

y = lb, если x < lb; y = ub, если x > ub.

Здесь ub - верхний заданный в диалоговом окне свойств Limit Properties предел, lb - нижний. Если входной сигнал находится в заданных пределах, то блок передает его на выход без преобразований. Если входной сигнал выходит за пределы, то до тех пор, пока ситуация не изменится, выходному сигналу будет присваиваться значение соответствующего предела.

Блок обрабатывает только отдельные сигналы. Шинный проводник подключить к входу данного блока нельзя.

Примечание: Будьте внимательны при моделировании различных эффектов насыщения - последовательное включение блоков Интегратор Integrator и

Ограничитель Limit не эквивалентно включению блока Насыщаемый Инте-

гратор Limit Integrator.

44

6. Блок Таблица Map

Блок Таблица Map преобразует входной сигнал в соответствии с произвольно определяемой нелинейной функцией, которая в динамике может зависеть от одного или двух параметров:

y = *.map [ x1] или

y = *.map [ x1, x2 ] или y = *.map [ x1, x2, x3 ],

где: *.map - файл с 1D, 2D или 3D - матрицей. Выбор параметров функции осу-

ществляется в диалоговом окне Свойства таблицы Map Properties. 7. Блок Выбор максимального значения Max

Блок сравнивает значения двух входных сигналов на каждом шаге симуляции и больший из них передает на выход: y = x1, если x1 > x2; y = x2, если x1 < x2 .

8. Блок Переключатель Merge

Данный блок является конструкцией условного исполнения if .. then .. else .. Он имеет 3 входа:

b – от англ. Boolean – логический. Данный вход является управляющим. В зависимости от его состояния на выход блока подается информация либо со второго, либо с третьего входа блока;

t – от англ. True – истина. Информация с данного информационного входа блока передается на его выход в том случае, если на управляющий вход b подается логическая 1;

f – от англ. False – ложь. Информация с данного информационного входа блока передается на его выход в том случае, если на управляющий вход b подается логический 0.

9. Блок Выбор минимального значения Min

Блок сравнивает значения двух входных сигналов на каждом шаге симуляции и меньший из них передает на выход: y = x1, если x1 < x2; y = x2, если x1 > x2 .

45

10. Блок Квантователь Quantize

Блок Квантователь Quantize квантует сигнал по уровню с заданным в

диалоговом окне свойств Quantize Properties шагом (разрешением) Resolution

y (значение по умолчанию 0.05) в соответствии с выражением: y = [ целая_часть( x / y ) ] y - q,

где: y - величина шага квантования, а q = y, если ( sign( y ) x < 0 ), а в противном случае q = 0. Знак величины шага квантования смещает характеристику квантователя на величину шага в соответствии с приведенной таблицей.

Основное назначение блока - это моделирование аналогово-цифровых преобразователей.

11. Блок Реле Relay

Данный блок отслеживает величину входного сигнала на каждом шаге симуляции и в зависимости от заданной в диалоговом окне свойств ширины зоны нечувствительности x (значение по умолчанию 0) устанавливает выход в одно из трех стабильных состояний:

y = -1, если x < - x / 2;

y = 1, если x > x / 2;

y = 0, в остальных случаях.

Зона нечувствительности у блока Реле Relay симметрична относительно нуля. Примечание: Для получения компаратора с гистерезисом нужно охватить блок реле (с нулевой шириной зоны нечувствительности) положительной обратной связью. В канале обратной связи должен быть установлен любой мало инерционный элемент - например, блок Регистр Задержки Unit Delay из категории

Задержки времени Time Delay, или Насыщаемый Интегратор Limited Integration из категории Интеграторы Integrations. Величина статического коэф-

46

фициента передачи в канале обратной связи будет определять ширину петли гистерезиса.

12. Блок Устройство Выборки Хранения Sample Hold

Блок Устройство Выборки Хранения (УВХ) Sample Hold предназначен для запоминания на требуемый промежуток времени мгновенного значения входного сигнала. Логический вход b, на который подается управляющий сигнал xb, работает по уровню. Если модуль управляющего сигнала больше или равен 1, то блок работает в режиме выборки (повторяет входной сигнал). Если модуль управляющего сигнала меньше 1, то блок работает в режиме хранения.

Вматематике подобная операция называется экстраполяцией нулевого порядка.

Вэлектронике микросхемы УВХ удерживают в неизменном виде выбранное мгновенное значение аналогового сигнала для обеспечения корректной работы большинства аналогово-цифровых преобразователей.

Щелчок ПКМ по блоку вызывает диалоговое окно его свойств, в котором можно установить начальное хранимое значение (по умолчанию равно 0) и определить метку для блока.

Библиографический список

1.Музылева, И.В. Компьютерное исследование линейных систем автоматического управления. Часть 1. Переходные функции [Текст]: учеб. пособие / И.В.Музылева. - Липецк: ЛГТУ, 2006. - 80 с.

2.Клиначёв, Н. В. Моделирование систем в программе VisSim [Электронный ресурс]: Справочная система./Н.В.Клиначёв - Челябинск, 2001. – Скомпилированный HTML-файл справки.

3.Расширения программы VisSim (VisSim Add-Ons Products).- VimSim\Установочные файлы\readmy_3rd.htm

4.Клиначёв Н. В. Теория систем автоматического регулирования и управления [Электронный ресурс]: учебно-методический комплекс /Н.В.Клиначёв - Offline версия 2.9. - Челябинск, 2003. - 645 файлов, ил.

47