План экспериментов при линейном входном сигнале

Номер	Скорость	Ось индикатора Y			Ось индикатора Z			Шаг выборки
опыта	V	Сигнал	Шкала	Сигнал		Шкала	T, с
1	2,0	Вход	2,0	Выход 2		2,0	0,1
		Выход 1
	5,0	Выход 1
2	2,0	Вход	2,0	Выход 1		2,0	0,3
		Вход		Выход 1			0,08

1.1. Линейный входной сигнал. Выполните опыты, указанные в плане (табл. 1). Для наглядности результатов перед началом каждого опыта очистите экран индикатора и включите режим “Память”.

Результаты опытов представьте в виде рисунков с указанием величины наибольшей ошибки ступенчатой аппроксимации линейного сигнала в каждом исследуемом случае.

1.2. Гармонический сигнал. Подайте на вход схемы гармонический сигнал с амплитудой A = 2 и выполните опыты, указанные в табл. 2. При этом частота входных колебаний f и их начальная фаза Y в каждом из опытов устанавливаются в соответствии с данными этой таблицы.

Таблица 2

План экспериментов при гармоническом входном сигнале

Номер	Частота	Фаза y,	Сигнал	Сигнал	Шкалы	Шаг
опыта	f, Гц	град.	по оси Y	по оси Z	по Y и Z	T, с
1	1	0	Вход	Выход 1	2,0	0,03
			Вход	Выход 1		0,1
2	f1	0	Вход		2,0	0,1
	f2		Вход
			Выход 2	Выход 2
			Огибающая	Огибающая
3	fx	0	Выход 2		2,0	0,1
			Выход 2	Выход 1
			Огибающая	Огибающая
4	fb	^y1	Выход 2		2,0	0,1
			Выход 2	Выход 1
			Огибающая	Огибающая
	fc		Вход	Выход 1
5	fz	0	Выход 2	Выход 2	2,0	0,1
			Огибающая	Огибающая
		30	Выход 2	Выход 2
			Огибающая	Огибающая
		-30	Выход 2	Выход 2
			Огибающая	Огибающая

Перед началом всех опытов или при их повторении очистите экран и включите кнопку “Память”.

В первом опыте исследуется влияние шага выборки T на представление гармонического сигнала выборочными значениями и точность его восстановления. Результаты опытов представьте в виде рисунков с указанием величин наибольших ошибок ступенчатой аппроксимации.

Второй опыт выполняется для трех пар значений частот входного сигнала f₁ и f₂ : (1, 11); (1, 21); (9, 19) Гц. Эти частоты отличаются на величину, кратную частоте дискретизации f₀ = 10 Гц. Сравните решетчатые сигналы и огибающие на этих частотах и запишите выводы в протокол.

В следующих опытах исследуется подмена (трансформация, наложение, поглощение) частот, возникающая в результате совпадения дискретных отсчетов для гармонических сигналов разных частот.

В третьем опыте частота входного сигнала f_x принимает значения 2; 52; 92 Гц и 8; 38; 78 Гц. Определите амплитуду и период огибающей решетчатого сигнала на каждой из этих частот.

Четвертый опыт выполняется для двух значений фазы входного сигнала ^y₁ = 0 и ^y₁ = 90 град. Здесь исследуется эффект подмены частоты f_b из диапазона 0,5f₀ ... f₀ . При этом частота f_b равна 9,5 Гц или 9,7 Гц, а частота f_c = 10 - f_b. Сравните входной сигнал с частотой f_c и огибающую решетчатого сигнала, полученного при частоте входного сигнала f_b .

Пятый опыт выполняется для двух значений частоты f_z = 31 Гц и f_z = 39 Гц. На каждой частоте получите на экране графики огибающих при трех заданных значениях начальной фазы y входного сигнала и определите их фазовые сдвиги относительно огибающей решетчатого сигнала, соответствующей y = 0.

2. Дискретное динамическое звено общего вида. Эквивалентная схема системы с квантованием сигналов по времени может содержать звенья, которые преобразуют один решетчатый сигнал в другой решетчатый сигнал. Оператор преобразования таких звеньев задается разностным уравнением, а в линейном случае - дискретной передаточной функцией.

Вторая схема (рис. 1, б) кроме ключей и фиксаторов содержит дискретное динамическое звено первого порядка общего вида с передаточной функцией в виде отношения двух полиномов от z переменной:

В лабораторной работе исследуется инерционно-форсирующее звено с параметрами b₀ = ^- 0,9; b₁ = 1,0; a₀ = ^- 0,6; a₁ = 1,0, которые обеспечивают ему преобладание форсирующих свойств. Шаг выборки T = 0,1 с.

2.1. Временные характеристики. Для получения весовой и переходной функций звена подайте на вход схемы ступенчатый сигнал и выполните опыты, указанные в табл. 3. Перед началом каждого опыта очистите экран и включите кнопку “Память”.

В первом опыте зарисуйте решетчатую весовую функцию и измерьте ее значения при t = kT, k = 0, 1, ..., 5. Аналогичные результаты получите во втором опыте для переходной функции звена.

2.2. Частотные характеристики. Подавайте на вход схемы гармоничес-

Таблица 3