Безопасность цифровых технологий

БЕЗОПАСНОСТЬ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

БЕЗОПАСНОСТЬ
ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

English | Русский

Последний выпуск
№2(2025) Апрель - Июнь 2025

Моделирование динамических объектов в среде Simulink. Часть 1

Выпуск № 3 (81) Июль - Сентябрь 2015
Авторы:

Г.В. ТРОШИНА ,
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/2307-6879-2015-3-55-68
Аннотация
Наиболее интересной особенностью пакета MATLAB является наличие в нем весьма эффективного средства составления специализированных моделей – пакета Simulink. С помощью пакета Simulink появляется возможность выполнять исследование поведе-ния динамических линейных и нелинейных систем. Имеется возможность осуществлять ввод характеристик систем в диалоговом режиме. При создании моделей используется технология Drag-and-Drop. Как правило, модели, используемые на практике, имеют иерархическую структуру, при этом общее количество уровней иерархии не ограничи-вается. При построении моделей и последующем моделировании физических процессов существует возможность отслеживать промежуточные состояния системы с помощью специальных блоков, входящих в библиотеку Simulink. В случае разработки собственных блоков библиотека Simulink может быть дополнена самим пользователем. При формировании блок-схемы динамической системы должны быть включены один или несколько блоков-источников, генерирующих сигналы, а также один или несколько блоков-приемников, которые, собственно, и позволяют получать информацию о состоянии системы. Возможность быстрого получения графической информации об изменениях моделируемой системы за определенный промежуток времени является одним из важных преимуществ моделирования процессов в пакете Simulink. Также можно отметить широкие возможности для работы с сигналами, например, для расчета и проекти-рования фильтров, в том числе включая построение импульсных, частотных и переходных характеристик, оценки параметров фильтров по измеренным данным входных и входных последовательностей. В данной работе описываются некоторые этапы построения динамической системы при помощи блок-диаграмм с использованием пакета Si-mulink.
Ключевые слова: идентификация, библиотека Simulink, динамическая система, фильтр Калмана, единичный импульс, моделирование, пространство состояний, наблюдатель
Г.В. ТРОШИНА
630073, РФ, г. Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, кандидат технических наук, доцент кафедры вычислительной техники. E-mail:
troshina@dean.cs.nstu.ru
Orcid:

Список литературы
1. Острем К. Введение в стохастическую теорию управления. – М.: Мир, 1973. – 320 с. 2. Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя / под ред. Я.З. Цыпкина. – М.: Наука, 1991. – 432 с. 3. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления: оценивание параметров и состояния. – М.: Мир, 1975. – 683 с. 4. Mehra R.K. Optimal input signal for parameter estimation in dynamic sys-tem – survey and new results // IEEE Transactions on Automatic Control. – 1974. – Vol. 19, iss. 6. – P. 753–768. – doi: 10.1109/TAC.1974.1100701. 5. Mehra R.K. On the identification of variences and adaptive Kalman filte-ring. // IEEE Transactions on Automatic Control. – 1970. – Vol. 15, iss. 2. – P. 175–184. – doi: 10.1109/TAC.1970.1099422. 6. Воевода А.А., Трошина Г.В. Оценивание параметров моделей динамики и наблюдения для линейных стационарных дискретных систем с использова-нием информационной матрицы Фишера // Научный вестник НГТУ. – 2006. – № 3 (24). – С. 199–200. 7. Трошина Г.В. Активная идентификация линейных динамических дис-кретных стационарных объектов во временной области: дис. … канд. техн. наук: 05.13.01 / Новосибирский государственный технический университет. – Новосибирск, 2007. – 171 c. 8. Трошина Г.В. Вычислительные аспекты задачи восстановления вектора состояния для модели с неточно заданными параметрами // Сборник научных трудов НГТУ. – 2008. – № 3 (53). – С. 25–34. 9. Воевода А.А., Трошина Г.В. Вычисление информационной матрицы Фишера для линейных стационарных дискретных систем с неизвестными па-раметрами в моделях динамики и наблюдения // Сборник научных трудов НГТУ. – 2006. – № 2 (44). – С. 29–34. 10. Трошина Г.В. D-оптимальный план эксперимента в задачах активной идентификации по данным установившегося режима для линейных стацио-нарных дискретных систем // Наука. Промышленность. Оборона: труды VII Всероссийской научно-технической конференции, 19–21 апреля 2006 г. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. – С. 445–449. 11. Трошина Г.В. О методах оценивания вектора состояния в задачах идентификации // Сборник научных трудов НГТУ. – 2012. – № 1 (67). – C. 69–78. 12. Voevoda A.A., Troshina G.V. Active identification of liner stationary dy-namic objects on base of the Fisher information matrix: the steady state // Труды XII международной конференции «Актуальные проблемы электронного при-боростроения», АПЭП–2014, Новосибирск, 2–4 октября 2014 г.: в 7 т. – Ново-сибирск: Изд-во НГТУ, 2014. – Т. 1. – C. 745–748. 13. Воевода А.А., Трошина Г.В. О некоторых методах фильтрации в задаче идентификации // Сборник научных трудов НГТУ. – 2014. – № 2 (76). – С. 16–25. 14. Трошина Г.В. Об использовании фильтра Калмана при идентификации динамических систем // Сборник научных трудов НГТУ. – 2014. – № 3 (77). – C. 37–52. 15. Трошина Г.В. Об активной идентификации динамических объектов // Сборник научных трудов НГТУ. – 2014. – № 4 (78). – C. 41–52. – doi: 10.17212/2307-6879-2014-4-41-52. 16. Воевода А.А., Трошина Г.В. Об оценке вектора состояния и вектора па-раметров в задаче идентификации // Сборник научных трудов. – 2014. – № 4 (78). – С. 53–68. – doi: 10.17212/2307-6879-2014-4-53-68. 17. Troshina G.V., Voevoda A.A. Parameters estimation with Fischer infor-mation matrix on the example of the control system of the inverted pendulum // International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON–2015): proceedings, Omsk, Russia, 21–23 May 2015. – Omsk, 2015. – P. 1–4. – doi: 10.1109/SIBCON.2015.7147243. 18. Трошина Г.В., Воевода А.А. Активная идентификация системы управ-ления перевернутым маятником // 18 International conference on soft computing and measurements (SCM'2015) = 18 международная конференция по мягким вычислениям и измерениям (SCM'2015), Санкт-Петербург, 19–21 may 2015: сборник докладов: в 2 т. – СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2015. – Т. 1. – С. 153–156. – ISBN 978-5-7629-1613-4. 19. Воевода А.А. Стабилизация двухмассовой системы: полиномиальный метод синтеза двухканальной системы // Сборник научных трудов НГТУ. – 2009. – № 4 (58). – C. 121–124. 20. Воевода А.А., Чехонадских А.В. Оптимизация расположения полюсов системы автоматического управления с регулятором пониженного порядка // Автометрия. – 2009. – Т. 45, № 5. – C. 113–123. 21. Воевода А.А., Корюкин А.Н., Чехонадских А.В. О понижении порядка стабилизирующего управления на примере двойного перевернутого маятни- ка // Автометрия. – 2012. – Т. 48, № 6. – C. 69–83.
Просмотров аннотации: 1805
Скачиваний полного текста: 923
Просмотров интерактивной версии: 0