1.3. Задание

1. Изучить характеристики типовых звеньев систем автоматического управления. Ознакомиться с объектами управления, которые могут быть описаны типовыми звеньями.

2. Составление программы моделирования типовых звеньев.

3. Провести моделирование типовых звеньев и построить их временные и частотные характеристики.

1.4. Описание лабораторной установки

Лабораторной установкой является ЦВМ IBM PC для проведения цифрового моделирования.

Цифровое моделирование переходных процессов и частотных характеристик типовых звеньев производится с использованием пакета Control системы Matlab [6-8].

1.5. Порядок выполнения работы

Задание 1. Ознакомление с математическим описанием типовых звеньев САУ

1. Ознакомиться с дифференциальными уравнениями и переда-точными функциями типовых звеньев САУ.

2. Ознакомиться с временными характеристиками типовых звеньев САУ, провести их анализ.

3. Аналитически вывести выражения для частотных харак-теристик типовых звеньев САУ.

Задание 2. Составление программы моделирования типовых звеньев в пакете Control системы Matlab

1. С помощью процедуры tf набрать в командном окне системы Matlab передаточные функции следующих звеньев: пропорционального, интегрирующего, инерционного, реального дифференцирующего, инерционно-форсирующего, колебательного, консервативного, инерционного второго порядка [8]. Набор звеньев провести для различных значений параметров коэффициентов передачи, постоянных времени и коэффициента относительного демпфирования, например: 0,5; 1,0; 2. Пример программы для случая единичных параметров звеньев приведен в приложении 1.

2. С помощью оператора ltiview, набранного в командном окне системы Matlab, ввести набранные звенья в интерактивный обозреватель LTI Viewer пакета Control.

3. Ознакомиться с интерфейсом интерактивного обозревателя LTI Viewer пакета Control системы Matlab [8].

Задание 3. Моделирование типовых звеньев САУ

1. Построить переходные характеристики типовых звеньев для различных значений параметров с помощью графической процедуры Step.

2. Построить логарифмические амплитудные и фазовые характе-ристики типовых звеньев для различных значений параметров с помощью графической процедуры Bode.

3. Определить влияние изменений параметров на полученные характеристики типовых звеньев.

1.6. Требования к отчету

Отчет должен содержать схемы моделирования типовых звеньев, расчет их параметров, графики переходных функции, асимптотические логарифмические амплитудные и фазовые характеристики. По графикам переходных функций надо определить показатели качества переходной функции.

Отчет по работе должен содержать:

1. Цель работы;

2. Структурные схемы;

3. Результаты расчетов;

4. Результаты моделирования;

5. Выводы.

По заданию 1 в отчёте приводятся структурная схема типового звена САУ; передаточные функции рассмотренных звеньев, их временные и частотные характеристики.

По заданию 2 в отчёте приводится программа моделирования типовых звеньев для различных значений параметров.

По заданию 3 в отчёте приводятся полученные графики времен-ных и частотных характеристик, их анализ.