CC BY
1
УДК 004.942
РАСЧЕТ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ
В SIMINTECH
А. С. Елпатов Научный руководитель - Т. Г. Орешенко
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: norcivx@gmail.com
В тезисе рассмотрены особенности моделирования цифровой системы в отечественном программном обеспечении SimInTech, а также зафиксированы и оценены показатели качества в зависимости от изменяемых параметров.
Ключевые слова: SimInTech, системы автоматического управления, цифровые системы
CALCULATION OF OPTIONS' IMPACT ON INDICATORS OF DIGITAL SYSTEM IN
SIMINTECH
A. S. Elpatov Scientific Supervisor - T. G. Oreshenko
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
E-mail: norcivx@gmail.com
In the thesis, the features of digital system modeling in the domestic SimInTech software are considered, as well as quality indicators are recorded and evaluated depending on the parameters being changed.
Keywords: SimInTech, automatic control systems, digital systems
В результате изменения федерального закона ФЗ-188 был создан единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных. Зарубежные программы, используемые для моделирования систем автоматического управления, не вошли в этот реестр [1].
SimInTech российская программа, которая позволяет решать задачи по проектированию систем управления, а также множество других технических задач и является одной из вошедших в единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных. Рассмотрим особенности оценки переходных процессов при моделировании цифровой системы. Цифровая система характеризуется тем, что, если хоть один сигнал в ней дискредитируется по времени и квантуется по уровню [2,3].
При моделировании цифровой системы (рис. 1) были использованы следующие блоки: источник ступенька, сравнивающее устройство (отрицательная обратная связь), меандр (периодический сигнал прямоугольной формы), переключатель, экстраполятор, квантователь по уровню, инерционно-интегрирующее звено, блок графика. В качестве примера разберем систему с параметрами коэффициента усиления k равным 5, а постоянную времени T равной 0.9, которая моделирует преобразование аналогового сигнала замкнутой системы в цифровой, с заданным периодом квантования.
Секция «Программные средства и информационные технологии»
Источник ступенька
Меандр О
П
—fc =11] I
Extr
s(Ts+i)
Экстраполятор Квантователь
Переключатель
Инерционно-интегрнрующее звено
Константа
рт
Константа
№
График
Константа
Рис.1 Цифровая система
Для изменения параметров импульса необходимо задать значения полупериодов меандра, при этом значение первого полупериода рассчитывается, как 10% от периода, а второго полупериода путем вычитания первого полупериода из периода.
Для изменения параметров квантования необходимо численно задать параметр в блок экстраполятора.
Рис.2 - 1111 при периоде импульса 0.1 секунда и уровнях квантования 0.01, 0.1, 0.5, соответственно
Рис.3 - I II I при периоде импульса 0.3 секунды и уровнях квантования 0.01, 0.1, 0.5,
соответственно
Проанализируем переходные процессы при разных периодах импульса с коэффициентом заполнения 10% (0.1 секунда, 0.3 секунда, 1 секунда) и уровнях квантования (0.01, 0.1, 0.5). Для оценки качества можно дополнительно к графику построить 5% трубку, для этого необходимо добавить два входа в блок графика и использовать два блока констант, в которых необходимо ввести значения зависящие от установившегося значения, сумма
которых будет составлять 105% от установившейся величины. Это делается для оценивания момента времени регулирования t, которое показывает, когда сигнал входит в 5% трубку от установившегося значения, после чего не выходит из неё и значения урегулирования б, которое показывает максимальное процентное отклонение сигнала от установившегося значения.
О 2 4 S Б 12 14 0 2 4 G S 10 12 14 О Б 10 1Б 2Б
Время 1, с Время t с Время t, s
Рис.4 - 1111 при периоде импульса 1 секунда и уровнях квантования 0.01, 0.1, 0.5, соответственно
При увеличении уровня квантования увеличивается колебательность, как в случае (рис.3) и (рис.4) и может привести к неустойчивости системы, как в случае (рис.2). Для данной системы приемлемые значения уровня квантования составляют [0.01;0.5).
Таким образом, можно отметить наличие взаимосвязи между уровнями квантования и показателями качества системы при моделировании в SimInTech.
Библиографические ссылки
1. Федеральный закон от 29.06.2015 г. № 188-ФЗ [Электронный ресурс] URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/39838 (Дата обращения 29.03.2021)
2. Среда динамического моделирования SimInTech [Электронный ресурс] URL: https://simintech.ru/ (Дата обращения 29.03.2021)
3. Цифровые технологии [Электронный ресурс] URL: https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Цифровые_технологии (Дата обращения 29.03.2021)
© Елпатов А. С., 2021
