- •Исследование линейных систем в среде matlab/simulink
- •Утверждено
- •Предисловие
- •Лабораторная работа №1 исследование динамических свойств типовых звеньев сау во временной и частотной областях
- •Основные сведения
- •1.2. Программа работы
- •1.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Влияние параметров на качество автоматических систем
- •2.1. Основные сведения
- •2.2. Программа работы
- •2.2.1. Исследование влияния контурного коэффициента усиления системы на ее динамические свойства
- •2.2.2. Исследование влияния относительной инерционности звеньев системы на ее устойчивость
- •2.2.3. Изучение стандартных полиномов и диаграммы Вышнеградского
- •2.3. Содержание отчета
- •2.4. Контрольные вопросы
- •Методы коррекции систем автоматического управления
- •3.1. Основные сведения
- •3.2. Программа работы
- •3.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Расчет и анализ систем подчиненного регулирования
- •4.1. Основные сведения
- •4.2. Программа работы
- •4.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Синтез и исследование системы с модальным управлением
- •Основные сведения
- •5.2. Программа работы
- •5.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Приложение Правила работы с системой Matlab 6.X/Simulink
- •1. Начало работы.
- •2. Работа в среде визуального моделирования Simulink.
- •Тираж 150 экз. Заказ 0.
- •197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5
1.2. Программа работы
Задать интегрирующее звено с передаточной функцией , взяв значениеиз табл. 1.1 (номер варианта задает преподаватель).
Выполнить анализ характеристик звена и ответить на приведенные вопросы.
а) Чему равно значение ПХ при?
б) Что представляют собой графики ЛАХ и ЛФХ ?
в) На какой частоте ЛАХ пересекает ось абсцисс ?
г) Как изменятся ПХ и ЛАХ при увеличении значения вдвое ?
Задать апериодическое звено первого порядка с ПФ , взяв то же значение, что и в п. 1.
По результатам анализа ответить на приведенные вопросы.
а) Чему равно значение ?
б) Каков полюс ПФ ?
в) Каковы значения ЛАХ и ЛФХ на частотах и?
г) Как изменятся значения ПХ и ЛЧХ при уменьшении значенияв 2 раза ? Что при этом произойдет с АФХ ?
д) Как изменятся значения ПХ и ЛЧХ при увеличении коэффициента передачи в 2 раза ?
Задать неустойчивое апериодическое звено первого порядка с ПФ , назначив значениев соответствии с п. 1.
На основании анализа ПХ, ЛАХ, ЛФХ, АФХ, полюса ПФ дать характеристику различий в свойствах звеньев, заданных в пп. 3 и 5.
Задать колебательное звено с ПФ с параметрами из табл. 1.1.
Таблица 1.1
Параметр |
Вариант | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
, с |
0.1 |
0.2 |
0.25 |
0.4 |
0.5 |
0.8 |
1.0 |
1.25 |
1.6 |
2.0 |
0.4 |
0.3 |
0.25 |
0.2 |
0.1 |
0.08 |
0.06 |
0.05 |
0.04 |
0.03 |
Выполнить анализ характеристик звена и ответить на приведенные вопросы.
а) Как влияет на показатель качества ПХ (максимальное значение, длительность переходного процесса, период колебаний) уменьшение коэффициента затухания в 5 раз по сравнению с заданным?
б) Как повлияет на эти же показатели уменьшение постоянной времени в 2 раза ?
в) Как меняется картина расположения полюсов передаточной функции при изменении и?
г) Что происходит с высотой резонансного пика ЛАХ при уменьшении и с резонансной частотойпри уменьшении?
Увеличить значение до произвольного значения, большего или равного единице, превратив тем самым звено в апериодическое звено второго порядка. Описать изменения, произошедшие с ПХ и с расположением полюсов на комплексной плоскости.
10. Определить путем имитации реального эксперимента значения АЧХ (ЛЧХ) и ФЧХ (ЛФХ) апериодического звена (значениевзять из табл.1.1) при трех значениях частоты:. Рекомендуется воспользоваться следующей последовательностью действий:
на вход исследуемого звена подать гармонический сигнал единичной амплитуды и заданной частоты;
определить амплитуду выходного сигнала и его временной сдвиготносительно входного; указанные измерения следует производить по прошествии интервала времени не менее, когда наблюдаемый на выходе звена процесс можно считать установившимся; удобно совместить в одном окне входной и выходной процессы с помощью мультиплексора;
определить значения АЧХ и ФЧХ как и, а также вычислить;
полученные для каждого значения частоты данные занести в таблицу.
11. Описанным в предыдущем пункте способом определить значения АЧХ (ЛЧХ) и ФЧХ (ЛФХ) колебательного звена с параметрами, взятыми из табл. 1.1, при указанных значениях частоты.