Category Archives: Примеры работ и исследования

Исследование беспоисковой самонастраивающейся системы с инверсной эталонной моделью в обратной связи

Исследование беспоисковой самонастраивающейся системы с инверсной эталонной моделью в обратной связи

ИССЛЕДОВАНИЕ БЕСПОИСКОВОЙ САМОНАСТРАИВАЮЩЕЙСЯ СИСТЕМЫ (БСС) С ИНВЕРСНОЙ ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛЬЮ В ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
Цель работы: 1. Моделирование БСС с помощью пакета “Simulink”. 2. Определение динамических параметров системы. 3. Оценивание работоспособности БСС при наличии помех.
1. Краткое математическое описание БСС
Известны различные способы использования эталонных моделей в БСС. Рассмотрим некоторые структуры таких систем с эталонной моделью, которые теоретически могут обеспечить требуемое качество управления нестационарными объектами [4, с. 38–42]: – системы с инверсной моделью в обратной связи (рис. 1); – системы с эталонной моделью, включенной параллельно основному контуру (рис. 2); – системы с эталонной моделью в прямой цепи регулятора (рис. 3); – системы с эталонной моделью, включенной параллельно некоторым функционально необходимым элементам основного контура управления.
Все указанные БСС характеризуются двухтемповыми движениями, причем при соответствующем выборе параметров управляющей части с изменением переменных параметров объекта у них изменяются характеристики “быстрых” порционных движений. Исследование таких систем производится прямым модифицированным методом “замороженных коэффициентов” [4, с. 13–20]. Рассмотрим исследуемую БСС (рис. 1). Предположим, что передаточная функция прямой (разомкнутой) цепи системы имеет вид
K W (s) = KW1 (s) W2 (s) W3 (s) W0 (1)
где W1(s), W2(s), W3(s) – передаточные функции функционально необходимых элементов; W0(s) = W0(s, t) – “замороженная” передаточная функция объекта с переменными параметрами; Wм (s) – инверсная модель. Тогда передаточная функция замкнутой системы – с моделью:
Xвых/Xвх =K W (s) / (1 + K W (s) Wм (s). Из выражения (2) следует, что при K ® Ґ Xвых/Xвх@ 1/Wм (s),
т.е. влияние объекта с переменными параметрами на показатели качества управления исключается. При проектировании БСС модель выбирается так, чтобы показатели качества систем управления удовлетворяли заданным требованиям. Но при K ® Ґ мы вступаем в противоречие с устойчивостью анализируемой системы. Устойчивость системы оценивается знаменателем передаточной функции замкнутой системы (2): 1 + KW(s) Wм(s). Поэтому, в реальных условиях значение K выбирается конечным из условий удовлетворения заданным требованиям качества. Перепишем выражение (2), домножив и разделив на Wм(

Комментарии к записи Исследование беспоисковой самонастраивающейся системы с инверсной эталонной моделью в обратной связи отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Адаптивное управление. Функциональные схемы

Адаптивное управление. Функциональные схемы

Введение в курс
Понятие об адаптивном управлении. Функциональные схемыадаптивных систем и их классификация. Принцип построения контуров адаптации САУ. Поисковые и беспоиcковые адаптивные системы. САУ с прямой и непрямой адаптацией. Адаптивные системы счастным критерием оптимизации. Оптимальные адаптивные системы [1, c.9 – 19].

Раздел 1. Оптимальные системы автоматического управления
Классификация оптимальных САУ. Принцип максимума Понтрягина. Оптимальное управление линейными автономными объектами. Динамическое программирование Р. Белмана. Уравнение Гамильтона–Якоби–Белмана. Особенности его решения в практических задачах. Основные уравнения принципа максимума и их применение для синтеза оптимальных систем [1, c. 20–26 ].

Методические указания
Решение главной задачи современной САУ – оптимальное достижение на каждом этапе функционирования конечной цели управления объектом в заранее неизвестной ситуации, может быть полученотолько оптимальными системами с высоко развитой адаптацией.Такая организация возможна при выражении этой цели в форменекоторого функционала или целевой функции, которая должна бытьминимизирована.Формализация критерия на основе теории многоцелевой оптимизации путем формирования некоторой обобщенной целевой функциии организация на ее основе управления без итерационной коррекциине приводит к желаемому результату (подход Парена).Выбор функционала и его уточнение должны производиться итерационным путем, с коррекцией по полученным результатам.В процессе динамического программирования несмотря на компактную общую форму функционального уравнения Р. Белмана егорешение в практических случаях отыскивается с рядом трудностей.

Вопросы для самоконтроля
1. В чем особенности функционирования оптимальных систем ?2. Поясните основные положения принципа максимума Понтрягина.

1

3. Назовите достоинства и недостатки динамического программирования Р. Белмана.4. Из каких элементов состоит регулятор, осуществляющий оптимальное управление линейным автономным объектом?5. Приведите основные уравнения принципа максимума, используемые в процессе синтеза оптимальных систем. Поясните их физический смысл.

Раздел 2. Принцип построения экстремальных САУ
Общие понятия об экстремальном управлении. Принцип построения одномерных экстремальных САУ (СЭР): система управления попроизводной ; система управления по знаку производной; системашагового типа; система с модуляцией; система с запоминанием экстремума.Показатели качества СЭР. Методы поиска в многомерных СЭР[2, c. 402–440].

Методические указания
Системы экстремального регулирования (СЭР) относятся к САУс самонастройкой

Комментарии к записи Адаптивное управление. Функциональные схемы отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Автоматический радиокомпас

Автоматический радиокомпас

1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АРК-15М
1.1. Назначение и основные характеристики
Автоматический радиокомпас ( АРК ) относится к самолетным радио средствам ближней навигации с дальностью действия до 200 …400 км. АРК позволяет непрерывно определять курсовой угол на радиостанцию и прослушивать ее позывные сигналы на головные телефоны. Выработанный в АРК курсовой угол можно наблюдать на стрелочном индикаторе, расположенном в блоке приемника АРК, либо на стрелочных индикаторах экипажа с помощью дистанционной электроме ханической передачи.
Основным типом АРК на самолетах гражданской авиации является
АРК
15М. Установленный в лаборатории АРК-15М имеет следующие основные характеристики : ? международный диапазон частот 150 … 1800 кГц (2000 … 167 м) с фиксированными частотами настройки через 500 Гц; ? погрешность установки частоты не хуже 100 Гц; ? погрешность определения курсового угла на радиостанцию (2o) при напряженности поля более 100 мкВ/м не хуже 2 град; ? дальность действия с приводной радиостанцией ПАР-3М на высоте полета 10000 м не менее 340 км; ? потребляемая мощность 90 Вт; ? масса (без ненаправленной антенны и кабелей) 15 кГ.
1.2. Состав и назначение блоков
? АРК-15М состоит из: ? антенной системы, объединяющей рамочную и ненаправленную антенны; ? эквивалента кабеля рамки; ? антенного согласующего устройства (АСУ); ? блока приемника; ? пульта управления.
Рамочная антенна АРК-15М . выполнена в виде плоского прямоугольника с габаритными размерами (без разъема) 440х214х26 мм и закреплена на самолете неподвижно в горизонтальном положении, причем ее длинная сторона совпадает с продольной осью самолета. Рамочная антенна имеет две взаимно перпендикулярные обмотки, намотанные на общем ферритовом сердечнике прямоугольной формы. Плоскость витков одной обмотки совпадает с продольной осью самолета (продольная рамка), а плоскость витков другой перпендикулярна продольной оси (поперечная рамка).
Действующая высота каждой рамочной антенны не превышает 0,02 м. На ферритовом сердечнике рамочной антенны под углом к обеим рамкам размещен кон
4  трольный виток, который используется для проверки работоспособности АРК. Рамочная антенна подключается к блоку приемника через отдельный блок – эквивалент кабеля рамки .

Назначение блока состоит в следующем. Входные цепи приемника рассчитаны на электрические параметры кабеля, соединяющего рамочную антенну с приемником, длиной 10 м. Если длина менее 10 м, то путем перепайки монтажных перемычек в блоке эквивалента кабеля рамки электрические

Комментарии к записи Автоматический радиокомпас отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Акустоэлектронные устройства

Лабораторная работа № 3
Формирование и сжатие ФКм-сигнаЛа
Цель работы: изучение фазокодоманипулированных сигналов и исследование устройств на поверхностных акустических волнах, предназначенных для формирования и сжатия таких сигналов.
1. общие методические указания Одним из типов сложных сигналов является фазокодоманипулированный (фКМ) сигнал. для формирования и сжатия фКМсигналов могут быть использованы многоотводные линии задержки на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Устройства формирования и сжатия (обработки) фКМ-сигналов находят применение в широкополосных системах связи, радиолокации, в устройствах идентификации объектов.
Преимущества при использовании ФКМ-сигналов. В радиолокационной технике: – увеличение дальности действия радиолокационных станций (РЛС) за счет увеличения отношения сигнал/шум или увеличение разрешения по дальности при одинаковой общей длительности излучаемого импульса. В широкополосных системах связи: – секретность передачи информации, так как сигнал кодируется, а распределение мощности в широкой полосе частот уменьшает возможность его обнаружения; – устойчивость к организованным помехам, так как корреляционная обработка в приемнике уменьшает относительный уровень организованной помехи; – возможность одновременного доступа для нескольких абонентов, поскольку одну и ту же полосу спектра могут иметь несколько сигналов, если их коды не коррелированны.
1.1. Двухфазный ФКМ-сигнал Пусть задан радиосигнал в виде последовательности из N элементарных импульсов с частотой заполнения u0, причем каждый длительностью t0. Начальная фаза каждого элементарного импульса может меняться и задана величиной qn. Общее выражение для такого сигнала с дискретным кодированием имеет следующий вид: N o( ) exp(ju0t) е p cn n, (1) n=1 где pn– коэффициент, определяющий временное положение n-го элементарного импульса фиксированной длительности t0:
м
o – Ј Ј
o
пп1 при pn = н
(n 1)
0
t n
0
;
(2)
ппо
0 при других t,
коэффициент cn определяет начальную фазу n-го элементарного импульса:
cn= exp(jen).
(3)

 

для сигнала с двоичным кодом qn принимает значения 0 и 180°, поэтому множитель cn=exp(jqn), т. е. является действительным коэффициентом, принимающим два значения. По модулю этот

Комментарии к записи Акустоэлектронные устройства отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Акустоэлектронные устройства. Работа № 4

Акустоэлектронные устройства. Работа № 4

Лабораторная работа № 4
Формирование и сжатие ЛЧм-сигнаЛа
Цель работы: исследование устройств на ПАВ, предназначенных для формирования и сжатия ЛчМ-сигнала, и исследование основных параметров ЛчМ-сигнала.
1. общие методические указания Одной из основных характеристик радиосигналов с ограниченным спектром является произведение ширины спектра сигнала ?f на его длительность Т, называемое базой сигнала B = ?f?T. Сигналы, для которых B >> 1, называются сложными. Сложные сигналы широко используются в радиолокации для увеличения дальности действия и разрешения по дальности радиолокационных станций (РЛС). Наибольшее распространение в РЛС получили сложные сигналы с линейной частотной модуляцией (ЛчМ). для формирования и сжатия ЛчМ-сигналов используются дисперсионные фильтры, часто выполняемые в виде дисперсионных акустоэлектронных линий задержки (дАЛз) на поверхностно-акустических волнах (ПАВ).
1.1. Устройства формирования и сжатия ЛЧМ-сигналов Сигналы с внутриимпульсной частотной модуляцией (чМ) используются в РЛС со сжатием импульсов как зондирующие сигналы. Основу устройств формирования и сжатия чМ-сигналов в РЛС составляют дисперсионные фильтры. Дисперсионный фильтр представляет собой линейное устройство, предназначенное для формирования или сжатия чМ-сигнала. дисперсионный фильтр выполняет функцию устройства задержки входного радиосигнала, причем различные спектральные составляющие входного сигнала имеют различную задержку. закон изменения задержки с частотой определяется видом чМ, на которую рассчитан фильтр. Подобные устройства применяются в РЛС со сжатием импульса, в состав которых входит передатчик, использующий дисперсионный фильтр расширения и формирующий сигнал с внутриимпульсной чМ, и приемник, снабженный согласованным фильтром (Сф) или дисперсионным фильтром сжатия.
Согласованный фильтр представляет собой линейный фильтр, созданный таким образом, что при подаче на его вход суммы известного сигнала и шума обеспечивается максимальное отношение сигнал/шум на выходе по сравнению с любыми другими линейными устройствами. импульсная характеристика согласованного фильтра имеет вид входного сигнала, обращенного во времени. использование согласованного фильтра ЛчМ-сигнала характеризуется двумя основными особенностями. Во-первых, длительность выходного импульса определяется шириной спектра входного сигнала, а не его длительностью, которую можно увеличивать, не ухудшая разрешающей способности по дальности. Во-вторых, отношение сигнал/шум на выходе

Комментарии к записи Акустоэлектронные устройства. Работа № 4 отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Исследование характеристик амплитудно-модулированных сигналов

Исследование характеристик амплитудно-модулированных сигналов

Цель работы: расчет и построение амплитудно-модулированных сигналов и их спектров.
1. Методические указания –   основным назначением различных аппаратных средств передачи информации является передача сообщений о каком-либо событии на расстояние. расстояние разделяет отправителя и адресата сообщения и может быть очень незначительным (передача информации в пределах ЭвМ от одного блока к другому) или огромным (межконтинентальная или космическая связь). Передача сообщений осуществляется посредством проводных, кабельных, волноводных, оптоволоконных линий или свободного пространства (воздушной среды, космического пространства). При этом в качестве переносчика информации используются электрические сигналы, которые подвергаются модуляции. Процесс модуляции заключается в том, что достаточно высокочастотные электрические колебания наделяются признаками, однозначно характеризующими полезное сообщение. для этого один (или несколько) параметр высокочастотного колебания изменяется по закону, совпадающему с законом изменения передаваемого сообщения. в зависимости от изменяемого параметра (амплитуды, частоты или фазы колебания) различают три основных вида модуляции – амплитудную, частотную и фазовую. обратное преобразование модулированных высокочастотных колебаний в первоначальный сигнал, осуществляемое на приемной стороне, называется демодуляцией или детектированием, соответственно, амплитудным, частотным или фазовым.  амплитудная модуляция является наиболее простым и очень распространенным способом заложения информации в высокочастотное колебание. При амплитудной модуляции огибающая амплитуд несущего колебания изменяется по закону, совпадающему с изменением передаваемого сообщения, частота же и начальная фаза колебания остаются неизменными. Поэтому для амплитудно-модулированного колебания можно общее выражение записать следующим образом:

 

u t
(w t
)

 

( ) = U t( )cos
0+q0
, (1)

 

начальная фаза колебания.где u t( ), U t( ), w0, q0 – мгновенное значение, амплитуда, частота и При этом амплитуда U t( ) определяется видом передаваемого сообщения s t( ) . Пусть передаваемое сообщение ( ), являющееся модулирующей функцией, представляется гармоническим колебанием ( ) = Scos(?t + ?), s t где S, ?, ? – амплитуда, частота и начальная фаза модулирующей функции. амплитуда модулированного колебания при этом может быть записана

 

( )
( )
cos(
),

 

U t = U0 +ks t = U0 + ?U
?t + ? (2)

 

где ?U ks;

Комментарии к записи Исследование характеристик амплитудно-модулированных сигналов отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Система управления приводами. Методические указания к выполнению лабораторных работ

Система управления приводами. Методические указания к выполнению лабораторных работ

Целью цикла лабораторных работ является изучение методов экспериментального определения передаточных функций следящих
систем, их анализа с помощью современного пакета MATLAB и коррекции систем с помощью соответствующих корректирующих звеньев.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Экспериментальные исследования статических характеристик
должны быть приведены в виде таблиц с цифровыми данными входных и выходных напряжений в вольтах, величин скорости для двигателя и тахогенераторов в 1/с, величин передаточных статических
коэффициентов и графиков статических характеристик на миллиметровой бумаге с указанием их линейной части. Кроме того должны
быть представлены:
– кривые переходных процессов отдельных звеньев на кальке или
на миллиметровке с указанием масштаба времени и величины постоянной времени;
– логарифмические характеристики, иллюстрирующие динамический расчет;
– принципиальная электрическая схема системы вместе с корректирующим устройством с указанием необходимых соединений элементов;
– графики экспериментального переходного процесса.
Материалы по выполненной работе оформляются в соответствии
с требованиями ЕСКД.
Все расчеты должны быть выполнены в системе СИ.

2. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Занятие № 1
1. Определить экспериментальным путем статические и динамические характеристики и отдельные параметры указанных в задании
элементов следящего привода. Коэффициенты передаточных функций остальных элементов основной цепи рассчитать по паспортным
данным. По результатам опыта и расчета следящей системы определить передаточную функцию разомкнутой цепи системы при отсутствии корректирующих устройств.
2. По передаточной функции разомкнутой системы построить в
логарифмической системе координат амплитудную и фазовую частотные характеристики разомкнутой основной цепи следящего привода и определить устойчивость и показатели качества нескорректированной системы (в большинстве случаев следящая система без корректирующих устройств оказывается либо неустойчивой, либо ее
показатели качества не удовлетворяют требованиям задания).
3. Собрать на лабораторной установке основную цепь следящей
системы: измерительное устройство, усилитель, двигатель (исполнительный механизм), цепь главной обратной связи вместе с моделью нагрузки. Замкнуть систему и проверить ее показатели качества.
4. Выполнить расчет (моделирование) переходных процессов в
рассматриваемой замкнутой системы с помощью соответствующего
пакета программ (например, MATLAB, MATCAD). В случае несовпадения результатов опыта и расчета выяснить причину (ошибку в расчетах, погрешность эксперимента и др.).
5. Определить место

Комментарии к записи Система управления приводами. Методические указания к выполнению лабораторных работ отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Компьютерная обработка результатов эксперимента (Корэ)

Компьютерная обработка результатов эксперимента (Корэ)

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
в практике анализа различных физических явлений при проведении испытаний (исследовательских, проверочных и т. д.) технических систем на современном этапе научно-технического прогресса получили широкое распространение методы теории вероятности
и математической статистики.
весьма важной является задача статистического анализа при
автоматизации исследований и испытаний сложных систем автоматического управления, сложность которых и требования по точности, надежности и долговечности непрерывно возрастают. оказывается уже недостаточным оценивать их поведение при системе
действующих сил, моментов и возмущений, пользуясь детерминированными и вероятностными математическими моделями, основанными только на теории стационарных случайных процессов
(сп). неучет нестационарности сп, проявляющейся, как правило,
в зависимости среднего значения и дисперсии процесса от времени
при оценивании значений вероятностных характеристик (вХ) процесса, зачастую приводит к возникновению сколь угодно больших
погрешностей измерения и неправильной интерпретации полученных результатов.
трудности анализа нестационарных случайных процессов (нсп)
при проведении испытаний технических систем и их компонентов
связаны, прежде всего, с тем, что, как правило, имеется одна выборочная реализация процесса в силу сложности или невозможности
повторения эксперимента. отсутствует достаточно полная априорная информация об исследуемом процессе. в этих условиях применение физических моделей объекта для получения вХ затруднительно, и поэтому используются вероятностные модели.
нестационарные случайные процессы удобно описывать с помощью феноменологической аддитивно-мультипликативной вероятностной модели вида

Y(t) = j1(tX(t) + j2(t), t О 0 T
где j1(t) и j2(t) – тренды – неслучайные, детерминированные функции времени, определяющие законы изменения математического
ожидания и дисперсии процесса Y(t); X(t) – cтационарный эргодический процесс с вероятностными характеристиками: ?x = 0,
Dx = 1, Rx(o), Sx(u).
большое распространение на практике получили модели, являющиеся частными случаями аддитивно-мультипликативной феноменологической модели нсп:
аддитивная, составляющая класс процессов, нестационарных
по математическому ожиданию:
Y(t) = X(t) + j2(t);
мультипликативная, составляющая класс процессов, нестационарных по дисперсии:
Y(t) = j1(tX(t).
при проведении научно-технического эксперимента с помощью
пэвм комплекс программных средств должен

Комментарии к записи Компьютерная обработка результатов эксперимента (Корэ) отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Поверка ультразвуковых средств измерения

Поверка ультразвуковых средств измерения

Лабораторная работа № 1

ПОВЕРКА УЛЬТРАЗВУКОВОГО ТОЛЩИНОМЕРА
«ВЗЛЕТ УТ»
Цель работы: ознакомление с методами поверки средств измерений (СИ); изучение принципа действия ультразвукового толщиномера и его нормируемых метрологических характеристик, приобретение навыков поверки, обработки результатов измерения и оценивание погрешностей поверяемых СИ.

1. Методические указания
Поверка – определение метрологическим органом погрешностей
СИ и установление его пригодности к применению. Перед выполнением работы необходимо ознакомиться с общими методами поверки
СИ [1–3]. Объектом поверки является ультразвуковой толщиномер
“Взлет УТ”.
Ультразвуковой толщиномер «Взлет УТ» предназначен для измерения толщины изделий из металлических и неметаллических
материалов, индикации измеренных значений и их архивирования для последующего вывода на индикацию или на внешние устройства через порт RS232. Толщиномер может применяться для
измерения:
– изделий с корродированными поверхностями;
– скорости распространения продольных ультразвуковых колебаний в материале изделий известной толщины;
– размеров изделий сложной геометрической формы, толщины
трубопроводов, емкостей и т. д.
Номинальные метрологические характеристики ультразвукового
толщиномера «Взлет УТ» см. в табл.1.

Принцип работы ультразвукового толщиномера
В ультразвуковом толщиномере «Взлет УТ» реализован эхо,импульсный метод измерения с использованием раздельно,совмещенного преобразователя. Принцип работы толщиномера основан на
свойстве ультразвуковых колебаний (УЗК) отражаться от границы
раздела сред с разными акустическими сопротивлениями.

При наклонном падении продольной волны на границу раздела
твердых сред происходят отражение, преломление и трансформация
и возникают еще четыре волны: две отраженные – продольная со скоростью ультразвука СL1 и поперечная со скоростью СТ1, а также две
преломленные – продольная со скоростью СL2 и поперечная со скоростью СТ2 (рис.1, а).
В газообразных и жидких средах распространяются только продольные волны. При наклонном падении продольной волны из газообразной или жидкой среды на границу с твердой средой возникают
три волны: отраженная продольная со скоростью СL1 и две преломленные – продольная со скоростью СL2 и поперечная со скоростью
СТ2 (рис. 1, б).
Углы, образованные падающим лучом и нормалью к отражающей
поверхности, восстановленной в точке падения, называют углами
падения a, отражения bL и bT и преломления gL и gT. Связь между
углами падения, отражения и преломления

Комментарии к записи Поверка ультразвуковых средств измерения отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Компьютерные технологии в приборостроении. MATLAB

Компьютерные технологии в приборостроении. MATLAB

Дисциплина «Компьютерные технологии в приборостроении»
предполагает проведение ряда лабораторных работ.
В результате изучения курса студенты должны :
– получить представление об аппаратных и программных средствах ЭВМ, системах автоматизации математических расчетов;
– усвоить основные принципы математического моделирования
и алгоритмизации;
– освоить практические приемы использования систем автоматизации математических расчетов для решения инженерных задач.
Целью лабораторных работ является изучение основ программирования в среде MATLAB.
MATLAB – одна из старейших и тщательно проработанных систем
автоматизации математических расчетов. Она является расширяемой системой, которую легко можно приспособить к решению различных классов
задач. Своим названием (MATrix LABoratory – «матричная лаборатория»)
система обязана ориентации на матричные и векторные вычисления.
MATLAB специально создана для проведения инженерных расчетов: математический аппарат системы приближен к современному
математическому аппарату инженера и ученого и опирается на вычисления с векторами, матрицами, действительными и комплексными
числами; графическое представление функциональных зависимостей
организовано в форме, требуемой инженерной документацией.
Система MATLAB позволяет выполнять рад команд и операторов. Под командами понимаются средства, управляющие периферийным оборудованием, под операторами – средства, выполняющие операции с данными (операндами). Команды и операторы могут выполняться как из программы, так и в режиме прямых вычислений.
Программирование в системе MATLAB является эффективным
средством ее расширения и адаптации к решению специфических задач пользователя. Оно реализуется с помощью входного языка системы, который является языком высокого уровня и содержит сложные
операторы и функции.
Для записи программ в MATLAB часто используются m-файлы –
последовательности операторов, оформленные в виде файлов, имеющих расширение .m.
Лабораторная работа № 1

РАБОТА С СИСТЕМОЙ MATLAB В РЕЖИМЕ
ПРЯМЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ

Цель работы: изучение интерфейса пользователя системы
MATLAB и основ работы с системой в режиме прямых вычислений.

Основные теоретические положения
Работа с системой в режиме прямых вычислений носит диалоговый характер. Вычисляемое выражение вводится путем набора на
клавиатуре и нажатия клавиши ENTER. При этом действует простейший строчный редактор. Его команды:

 

>
<
– перемещение курсора вправо на один символ;
– перемещение курсора влево на один символ;

 

ctrl > – перемещение курсора вправо на одно слово;
ctrl < – перемещение курсора влево на одно слово;
home – перемещение курсора в

Комментарии к записи Компьютерные технологии в приборостроении. MATLAB отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Компьютерные технологии в приборостроении. Программирование на C/C++

Компьютерные технологии в приборостроении. Программирование на C/C++

В результате изучения дисциплины «Компьютерные технологии в
приборостроении» студенты д о л ж н ы :
– получить представление об аппаратных и программных средствах
ЭВМ, программных средствах автоматизации математических расчетов;
– усвоить основные принципы математического моделирования, алгоритмизации и программирования на языках С/С++;
– освоить практические приемы использования систем автоматизации математических расчетов для решения инженерных задач.
Дисциплина «Компьютерные технологии в приборостроении» предполагает проведение ряда лабораторных работ.
Цель работ: освоение технологии разработки программ с использованием языков программирования С/С++.
Методические указания предназначены для выработки у студентов
навыков программирования на языках С/С++.
В издании рассмотрены основные понятия программирования:
– построение программы;
– описание типов данных;
– организация ввода и вывода данных;
– конструкции основных операторов;
– организация работы с массивами, структурами и файлами;
– особенности работы с функциями;
– организация графического вывода данных.

1. ОСНОВЫ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ С/С++
1.1. Описание языков программирования С/С++
В системы программирования на языках С/С++ входят:
– интегрированная среда программирования (программа, содержащая встроенный редактор текстов, подсистему работы с файлами, систему помощи, встроенный отладчик и т. д.);
– компилятор исходного текста программы;
– редактор связей;
– библиотеки заголовочных файлов;
– библиотеки функций;
– программы-утилиты.
Текст программы на языках С/С++ содержит базовые символы, которые можно разделить на следующие группы:
– буквы латинского алфавита;

– десятичные цифры;
– знаки операций;
– скобки;
– знаки пунктуации;
– специальные символы.
Комбинации базовых символов без пробелов образуют составные
символы.
Символы пробела, табуляции, перевода строки, возврата каретки
относятся к пробельным символам.
Совокупность букв, цифр и знаков подчеркивания, задающая имя
переменной, название функции или ключевое слово в программе, называется идентификатором.
Ключевые слова – это предопределенные идентификаторы, используемые для составления текста программы.
Синтаксически неделимая единица текста программы, имеющая
определенный смысл для компилятора, от 1 до нескольких символов
алфавита, в том числе знаки пунктуации, скобки, ключевые слова, константы и идентификаторы переменных и функций, называется лексемой.
Границами лексем служат пробельные символы или другие лексемы.

1.2. Структура программы на С/С++
Программа на языке высокого уровня содержит формализованный
текст, включающий описательные

Комментарии к записи Компьютерные технологии в приборостроении. Программирование на C/C++ отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Аппаратура навигации и посадки

Аппаратура навигации и посадки

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучение принципов построения и экспериментальное
исследование основных характеристик бортовой аппаратуры навигации и посадки “Курс МП-70“.
Основные сведения об аппаратуре “Курс МП-70“, системах VOR, ILS и
СП-50, необходимые для выполнения экспериментальных исследований на лабораторной установке и отчёта о работе, изложены в разделе 4. Более подробно с
этими вопросами можно ознакомиться, например, в [1] – [3].

1. Состав лабораторной установки
Лабораторная установка включает действующий комплект аппаратуры
Курс МП-70“, лабораторный имитатор маяков (ЛИМ), лабораторный стенд и
осциллограф.
ЛИМ расположен в правой части лабораторного стола, предназначен для
имитации сигналов навигационных маяков VOR и посадочных маяков ILS и СП-
50 и состоит из двух блоков – ВЧ и НЧ. Сигналы с выхода ЛИМ подаются на антенный вход аппаратуры “Курс МП-70” по кабелю.
В лаборатории исследования выполняются с одним полукомплектом аппаратуры “Курс МП-70“.

2. Порядок выполнения работы

2.1. Проверка функционирования аппаратуры

2.1.1. Подготовка к проверке
Проверка функционирования осуществляется от встроенной системы контроля.
Перед проверкой установите на “Селекторе режимов” переключатель “ILS
СП-50” в положение “ILS“, тумблер на “Селекторе курса 1” и на “Селекторе
курса 2” установите значение “000“.
На правой панели стенда включите тумблеры 27 В, 115 В и 220 В и убедитесь в наличии питания стенда по приборам стенда.
Проверьте, что ЛИМ выключен ( кнопки-табло “Сеть” на его передних панелях не должны гореть).

2.1.2. Проверка функционирования в режиме посадки
Установите на “Пульте управления 2” частоту 108,10 МГц. Это одна из 40
частот, выделенных для курсовых маяков ILS. При установке этой частоты глиссадный приёмник автоматически настраивается на частоту 334,70 МГц (частота
глиссадного маяка, работающего одновременно с курсовым).
Включите оба полукомплекта “Курс МП-70” тумблерами на “Пульте
управления 1” и “Пульте управления 2“. После включения органы индикации
будут находиться в следующем состоянии:

— лампочки “К2” (курс, 2-й полукомплект) и “Г2” (глиссада, 2-й полукомплект) не горят;

Комментарии к записи Аппаратура навигации и посадки отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Организационное поведение. Контрольные работы

Организационное поведение. Контрольные работы

Цель дисциплины: изучение общих принципов и положений теории
организационного поведения и на этой основе получение ими специальных знаний и навыков по управлению поведением как отдельного работника, так и организации.
Основные задачи дисциплины:
– формирование подхода к проблеме управления поведением людей в
процессе трудовой деятельности, включающей исследование влияния
социально-биологических и социально-психологических факторов;
– изучение основ формирования формальных и неформальных структур в организации;
– определение роли и места неформальной группы и ее лидера в трудовом процессе;
– изучение теоретических основ и практических рекомендаций по
организации коммуникативных и мотивационных процессов в коллективе людей;
– ознакомление с проблемами организационного поведения в международном бизнесе и проведение поведенческого маркетинга.
Задачами дисциплины являются также формирование у студентов
на базе изучения теоретических основ поведения человека и группы практических навыков: общения и мотивации; разрешения конфликтов и
отношения к нововведениям; умения управлять своим поведением для
достижения эффективности и результативности работы.
Программа дисциплины рассчитана на студентов специальности “Менеджмент организации”, профессиональная деятельность которых будет связана с решением проблем эффективного функционирования организации, в том числе за счет лучшей организации поведения сотрудников по отдельности и в целом, умения быстрого разрешения конфликтов. Изучение дисциплины “Организационное поведение” базируется
на таких курсах, как “Основы менеджмента”, “Социология”, “Психология”, “Управление персоналом”.
Требования к освоению содержания дисциплины:
– в результате изучения дисциплины студенты должны знать теоретические основы и закономерности поведения личности, группы и организации;
– должны научиться критически оценивать с разных сторон поведение как группы людей в целом, так и отдельных личностей, анализировать тенденции поведения людей в сфере профессиональной деятельности, а также уметь на этой основе управлять поведением организации.
– должны владеть навыками самостоятельного получения новых знаний, используя современные образовательные технологии, а также методами наблюдения, анализа и прогнозирования.

1. ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Природа поведения человека, основные теоретические
положения

Тема 1.1. Социально-биологические факторы человеческого
поведения
Биологические цели жизнедеятельности человека: самосохранение; продление рода; сохранение вида.
Социально-биологические цели

Комментарии к записи Организационное поведение. Контрольные работы отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Индивидуальные задания к Зачету № 2

Индивидуальные задания к Зачету № 2

  1. Структурный объект
    1. Передаточные функции

Таблица коэффициентов

Вариант a0 a1 a2 a3 a4 a5 b0 b1 b2 b3 b4
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2 2 1 2 3 1 2 1 0 2 1 1
3 1 2 -1 2 1 4 1 -1 1 0 0
4 2 1 2 1 1 1 1 0 0 1 1
5 1 0 1 0 1 1 1 0 -1 1 0

  1. Схемы

Таблица вариантов

Вариант

Количество

элементов задержки входов выходов соединение
1

5

1

2

последовательное

2

4

2

1

параллельное

3

5

2

2

произвольное

4

4

2

2

произвольное

5

5

1

1

последовательное

  1. Пересортица

Таблица вариантов

Вариант Число сортов

Коэффициенты пересортицы по сортам соответственно

1

5

0.8

Комментарии к записи Индивидуальные задания к Зачету № 2 отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Индивидуальные задания к Зачету № 3

Индивидуальные задания к Зачету № 3

  1. Обеспечить минимальную измерительную систему в структурном объекте, заданном
    1. передаточной функцией

Таблица коэффициентов

Вариант a0 a1 a2 b0 b1 b2 b3
1 1 1 1 2 1 1 0
2 2 1 2 1 0 2 0
3 1 2 -1 1 -1 1 0
4 2 1 2 1 0 0 0
5 1 0 1 1 0 -1 0

  1. схемой

Таблица вариантов

Вариант

Количество

элементов задержки входов выходов соединение
1

3

1

последовательное

2

4

2

параллельное

3

3

2

произвольное

4

4

2

произвольное

5

3

1

последовательное

  1. Обеспечить минимальное измерение запасов на складе, хранящем товар с пересортицей

Таблица вариантов

Вариант Число сортов

Коэффициенты пересортицы по сортам соответственно

1

3

0.8

0.9

0.6

2

4

0.7

0.6

Комментарии к записи Индивидуальные задания к Зачету № 3 отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Индивидуальные задания к Зачету № 4

Индивидуальные задания к Зачету № 4

  1. Рассчитать управляющий сигнал, который увеличивает степень устойчивости  структурного объекта, заданного
    1. передаточной функцией

Таблица коэффициентов

Вариант a0 a1 a2 b0 b1 b2
1 1 1 1 2 1 1
2 2 1 2 1 0 2
3 1 2 -1 1 -1 1
4 2 1 2 1 0 0
5 1 0 1 1 0 -1

  1. схемой

Таблица вариантов

Вариант

Количество

элементов задержки входов выходов соединение
1

3

1

2

последовательное

2

4

2

1

параллельное

3

3

2

2

произвольное

4

4

2

3

произвольное

5

3

1

1

последовательное

  1. Рассчитать поставку так, чтобы объем запасов на складе, хранящем товар с пересортицей, постепенно уменьшался

Таблица вариантов

Вариант Число сортов

Коэффициенты пересортицы по сортам соответственно

1

4

0.8

0.8

0.8

1.0

2

Комментарии к записи Индивидуальные задания к Зачету № 4 отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Индивидуальные задания к Зачету № 5

  1. Рассчитать сигнал минимальной энергии, который обнуляет за заданное время структурный объект, заданный
    1. передаточной функцией

Таблица коэффициентов

Вариант a0 a1 a2 b0 b1 b2
1 0.1 0.1 0.1 2 1 1
2 0.2 0.1 0.2 1 0 2
3 0.1 0.2 -0.1 1 -1 1
4 0.2 0.1 0.2 1 0 0
5 0.1 0 0.1 1 0 -1

 

  1. схемой

Таблица вариантов

Вариант

Количество

элементов задержки входов выходов соединение
1

2

1

2

последовательное

2

3

2

1

параллельное

3

2

2

2

произвольное

4

3

2

1

произвольное

5

2

1

1

последовательное

 

  1. Рассчитать поставку минимальной величины так, чтобы объем запасов на складе, хранящем товар с пересортицей, был максимален в течение заданного времени

Таблица вариантов

Вариант Число сортов

Коэффициенты пересортицы по сортам соответственно

1

2

0.8

0.9

0.6

2

3

0.7

0.6

0.5

0.1

3

2

0.9

Комментарии к записи Индивидуальные задания к Зачету № 5 отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Отчет. Титульный лист для работ

Министерство образования и науки РФ

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

Кафедра информационных систем

 

Титульный лист по образцу

Санкт-Петербург

2011

 

Содержание

 

Постановка задачи.. 3

Математическая модель.. 3

Уравнения. 3

Матрицы.. 3

Программы… 3

Сценарий.. 3

Функции.. 3

Результаты моделирования.. 3

Диалог. 3

Графики.. 3

Выводы… 3


Постановка задачи

 

 

 

 

Математическая модель

Уравнения

 

Матрицы

 

 

 

Программы

Сценарий

 

 

 

Функции

 

 

 

 

Результаты моделирования

Диалог

 

 

 

Графики

 

 

 

Выводы

 

 

 

Комментарии к записи Отчет. Титульный лист для работ отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Моделирование ОУ по дисциплине ТОАУ. Отчет о лабораторной работе №2

Моделирование ОУ по дисциплине ТОАУ. Отчет о лабораторной работе №2

Содержание

Постановка задачи.. 2

Уравнения состояния.. 2

Сценарий и функции.. 2

Результаты моделирования.. 5

 

 

 

 

 

Постановка задачи

Схема содержит 4 эл-та задержки, 2 входа и 1 выход.

Уравнения состояния

 

Система обозначений

V(t) – входной вектор

X(t) – выходной вектор

U(t) – вход

Y(t) – выход

 

Сценарий и функции

Сценарий:

%Шаблон сценария.

while 1

upr = menu(‘Ваш выбор’,’Ввод данных’,’Вычисления’,’Просмотр’,’Выход’);

if upr == 1

disp(‘Вводи’)

A =input(‘Введите матрицу коэффициетов A = ‘)

B =input(‘Введите матрицу входов B = ‘)

C =input(‘Введите матрицу выходов С = ‘)

X0 =input(‘Введите начальное условие X0 = ‘)

k =input(‘Введите число шагов = ‘)

u=input(‘Введите входной сигнал U(t) : ‘)

elseif upr == 2

disp(‘Считаю’)

D = zeros(size(C,1),size(B,2));

[r1,l]=cpektr(A);

[q,sms] = uprav(A,B);

[r,txt] =nabl(A,C);

U=ones(size(B,2),1)*u

[Y,X] = DLSIM(A,B,C,D,U,X0);

pause(1)

disp(‘Готово’)

pause(1)

elseif upr == 3

disp(‘Ваши результаты’)

ctepen(r1,l)

disp(sms)

disp(txt)

%paint(U,X,Y)

elseif upr == 4

disp(‘Конец работы’)

break;

end

end

 

Спектр

function [y,l]=cpektr(A)

%

l=eig(A);

L=max(abs(l));

y=1-L;

end

 

Степень

function ctepen(r,l)

if(r<0)

strcat(‘Система неуст., т.к. степень устойчивости =’,sprintf(‘%3.d’,r) )

elseif(r==0)

strcat(‘Система нейтр., т.к.степень устойчивости =’ ,sprintf(‘%3.d’,r) )

elseif(r<1)

strcat(‘Система устойч., т.к. степень устойчивости =’,sprintf(‘%3.d’,r) )

end

plot(l,’*’)

grid

 

Наблюдение

function [r,txt]=nabl(A,C)

if size(A,1) ~= size(A,2)

txt = ‘Матрица А не квадратная’;

elseif size(A,1) ~= size(C,2)

txt = ‘Некорректные размеры матриц’;

else

r=uprav(A’,C’);

m=size(A,1);

if r==m

txt=strcat(‘Система наблюдаема, т.к. ранг равен: ‘, num2str(r), ‘ и равен количеству состояний системы:’, num2str(m));

else

txt=strcat(‘Система ненаблюдаема, т.к. ранг равен: ‘, num2str(r), ‘ и неравен количеству состояний системы:’, num2str(m));

end

end

end

 

функция графического вывода

function paint(x1,x2,x3)

%function paint(t1, x1, t2, x2, t3, x3, t4, x4)

% функция графического вывода

% все x столбцовые матрицы

switch nargin

case 1

plot(x1);

ylabel(‘U’);

grid;

case 2

subplot(2, 1, 1);

plot(x1);

ylabel(‘U’);

grid;

subplot(2, 1, 2);

plot(x2);

ylabel(‘X’);

grid;

case 3

subplot(3, 1, 1);

plot(x1);

ylabel(‘U’);

grid;

subplot(3, 1, 2);

plot(x2);

ylabel(‘X’);

grid;

subplot(3, 1, 3);

plot(x3);

ylabel(‘Y’);

grid;

end;

Вычислить ранг матрицы управляемости и вывести сообщение и ранг

function [rang,sms]=uprav(A,B)

[n,m] = size(A);

if m ==n

[k,l] = size(B);

if (n ==k)

% Вычисление матрицы управляемости

C = B;

G = B;

for  i = 1 : n-1

C = A*C;

G = [G,C];

end

%Вычисление ранга управляемости

rang=rank(G);

if (rang == n)

sms=sprintf(‘система управляема т.к ранг =%d’,rang);

else

sms=sprintf(‘система неуправляема’,rang);

end

else

sms = (‘Неверные входные параметры: размеры матриц А[n*n] и B[n*m] неправильны!’);

end

else

sms = (‘Неверные входные параметры: размеры матрицы А[n*n] неправильны!’);

end

 

Входные параметры:

function inputsig=vvod(k)

t=1:k;

u=input(‘Введите входной сигнал U(t) : ‘);

 

 

Результаты моделирования

 

Система устойчива

Система управляема

Система не наблюдаема

 

 

 

 

 

 

Комментарии к записи Моделирование ОУ по дисциплине ТОАУ. Отчет о лабораторной работе №2 отключены

Filed under Примеры работ и исследования

Интерфейс I2C. Методические указания

Интерфейс I2C. Методические указания

Цель работы: изучение интерфейса I2C и его особенностей,
структуры и принципа работы встроенного периферийного модуля синхронного последовательного интерфейса (MSSP) микроконтроллера PIC18F4520; освоение практической реализации
интерфейса I2C.

1. Методические указания
1.1. описание интерфейса I2C
в данном разделе приведено описание только тех особенностей
интерфейса I2C, знание которых необходимо для выполнения лабораторной работы. При необходимости данные, не вошедшие в
данный раздел, можно найти в работе [1].
данный интерфейс (шина) был разработан фирмой «Philips»
и первоначально был предназначен для эффективного взаимодействия различных блоков телевизоров. в  настоящее время
шина I2C широко используется для передачи данных как в бытовой, так и в промышленной электронике. она применяется для
связи между собой однокристальных микроконтроллеров, жидкокристаллических индикаторов, микросхем памяти, аналогоцифровых и цифроаналоговых преобразователей, часов реального времени и т. д.
Шина I2C является последовательной двунаправленной шиной передачи данных [1]. для переноса информации используются всего две линии:
SDA – последовательная линия данных,
SCL – последовательная линия синхронизации.
данные по шине I2C могут передаваться со скоростью до
100 кбит/с в стандартном режиме и до 400 кбит/с – в «быстром»
режиме.
Максимально допустимое количество микросхем, подключенных к одной шине, ограничивается единственным параметром –
максимальной емкостью шины (до 400 пФ).

Рис.  1. Подключение устройств к шине I2C
(входные и выходные каскады устройств показаны условно)

для обеспечения двунаправленности шины выходные каскады подключенных устройств имеют открытый сток или открытый коллектор, а сами линии  SDA и SCL подсоединены к положительному источнику питания через подтягивающий резистор
(рис. 1). это необходимо для реализации схемы монтажного «И».
когда шина свободна, обе линии находятся в состоянии логической единицы. Иногда для защиты входных каскадов микросхем
от высоковольтных выбросов в линии применяют дополнительные резисторы Rs.
каждое устройство, подключенное к шине, может быть передатчиком или  приёмником. это зависит от назначения устройства и конкретной фазы передачи данных. кроме того, все устройства подразделяются на ведущие и ведомые. ведущее устройство
инициирует передачу, генерирует сигналы синхронизации и завершает передачу. При этом любое адресуемое устройство считается ведомым по отношению к ведущему.
Шина I2C допускает несколько ведущих устройств. это означает, что к ней можно подключить несколько устройств, способных управлять этой шиной. для избежания конфликтов между
такими устройствами предусмотрена специальная процедура арбитража.
Каждое ведомое устройство

Комментарии к записи Интерфейс I2C. Методические указания отключены

Filed under Примеры работ и исследования