[vsesdal]
Количество страниц учебной работы: 48,4
Содержание:
“1. Исследование апериодического (инерционного) звена
1.1. Собрать схему модели апериодического (инерционного) звена (рис. 1.1),
установить значения кОм. По формулам:
рассчитать параметры остальных элементов в
соответствии с данными в задании.
1.2. Получить переходную характеристику и определить время переходного
процесса .
1.3. Получить экспериментальные ЛАЧХ и ЛФЧХ, замерить частоту
среза и значение фазы на этой частоте.
1.4. Увеличить значения постоянной времени звена T в два, три и четыре
раза и повторить выполнение заданий по п.п. 1.2. и 1.3.
1.5. Построить графики зависимостей , и .
1.6. Оценить влияние величины постоянной времени на характеристики
апериодического (инерционного) звена.
Дано:
кОм
k = 2; Т = 0,04с
Рис.1.1. Схема модели апериодического (инерционного) звена
2. Исследование инерционного форсирующего звена
Задание:
2.1. Собрать схему электронной модели инерционного форсирующего
звена (рис. 2.1). Принять кОм, мкФ. Для заданного
варианта согласно заданию выбрать значение постоянной времени,
принять постоянную времени и коэффициент
передачи звена . По формулам , ,
рассчитать параметры остальных элементов модели. Напряжение Е
источника питания электронной модели принять равным 0,5 В.
2.2. Снять переходную характеристику и определить величину скачка
переходной характеристики при t = 0, установившееся значение и
время переходного процесса . Рассчитать параметр: .
2.3. Получить экспериментальные ЛАЧХ и ЛФЧХ, замерить частоту среза
и значение фазы на этой частоте.
2.4. Установить соотношения значений постоянных времени ,
, и повторить выполнение заданий пп. 2.2 и 2.3,
пересчитав параметры модели в соответствии с п. 2.1.
2.5. Построить графики зависимостей , ,
и сравнить их с аналогичными зависимостями, полученными в
п. 1.5.
2.6. Оценить влияние постоянной времени форсирующего звена на
характеристики инерционного форсирующего звена.
Рис.2.1. Электрическая схема инерционного форсирующего звена
3. Исследование звеньев второго порядка
Задание:
3.1. Собрать схему модели звена второго порядка в соответствии с рис. 3.1.
Приняв кОм, мкФ, и выбрав значения
постоянной времени и коэффициента передачи из табл. 5.2 согласно
индивидуальному варианту, рассчитать значения остальных параметров
модели по формулам:
; ; .
3.2. Установить напряжение питания модели, равное , снять
переходную характеристику и определить время переходного процесса
фиксируя при этом осциллографом максимальное значение
выходного напряжения.
3.3. Рассчитать перерегулирование
;
где В. При правильном расчете параметров электронной модели
колебательного звена перерегулирование не должно превышать 5 %.
3.4. Получить экспериментальные ЛАЧХ и ЛФЧХ, замерить частоту среза
, значение фазы на частоте среза и определить запас устойчивости
по фазе .
3.5. Установить значения , , , а также , , и
повторить выполнение пп. 3.2 − 3.4.
3.6. Построить графики зависимостей ,
и .
3.7. Оценить влияние коэффициента демпфирования на характеристики
звеньев второго порядка.
Рис.3.1. Электрическая схема звена второго порядка
Контрольные вопросы
1. Как количественно величина постоянной времени связана с временем переходного процесса в инерционном звене?
2. Как изменятся характеристики инерционного форсирующего звена при и его реализация на электронной модели?
3. В каком случае колебательное звено становится консервативным и как при этом изменятся его характеристики?
4. Как нужно изменить схему, приведенную на рис. 3.1, чтобы получить электронную модель консервативного звена?
5. Чему равен запас устойчивости по амплитуде в звеньях второго порядка?
6. Чем объяснить наличие точки перегиба на переходной характеристике апериодического звена второго порядка?
”
Учебная работа № 187174. Контрольная ТАУ. Типовые динамические звенья систем. Задание №1, вариант 7
Выдержка из похожей работы
Динамические характеристики типовых звеньев
…..звеньев по их временным характеристикам.
Подготовка к работе.
В командном окне MATLAB загрузите рабочую среду
labspace. Откройте библиотеку блоков Lab2Libr и пустое рабочее окно Lab2Window.
В работе исследуется одно из апериодических звеньев 1-го порядка (блоки А1…А6)
и одно из колебательных звеньев (блоки К1…К6) в соответствии с номером
варианта. Параметры этих блоков скрыты от студента; они будут экспериментально
определяться в ходе лабораторной работы. Номер варианта указывается
преподавателем. Перенесите звенья с заданным номером из библиотеки в рабочее
окно.
Теоретические сведения.
Апериодическое звено имеет передаточную функцию
вида:
где К – коэффициент передачи, Т – постоянная
времени.
Для экспериментального определения этих
параметров можно использовать следующие свойства переходной и весовой функций
апериодического звена (рис. 1).
) Установившееся значение переходной функции
равно коэффициенту передачи звена К. Yandex.RTB R-A-98177-2
(function(w, d, n, s, t) {
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() {
Ya.Context.AdvManager.render({
blockId: “R-A-98177-2”,
renderTo: “yandex_rtb_R-A-98177-2”,
async: true
});
});
t = d.getElementsByTagName(“script”)[0];
s = d.createElement(“script”);
s.type = “text/javascript”;
s.src = “//an.yandex.ru/system/context.js”;
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t);
})(this, this.document, “yandexContextAsyncCallbacks”);
) Касательная к переходной функции в точке
начала координат отсекает на линии установившегося значения отрезок равный
постоянной времени Т.
) Линия t=T пересекает график переходной функции
на уровне 0,63 от ее установившегося значения.
Данные утверждения поясняются на рис.2.1.
Колебательное звено имеет передаточную функцию
вида:
где К – коэффициент передачи, Т – постоянная
времени, коэффициент демпфирования. Передаточная функция колебательного звена
имеет два комплексных полюса:
Рис. 1 – Свойства переходной и весовой функций
апериодического звена
Постоянная времени, и коэффициент демпфирования
колебательного звена связаны с действительной и мнимой частями полюсов
передаточной функции формулами:
; .
Для экспериментального определения параметров
колебательного звена можно использовать следующие свойства его переходной
функции (рис. 2).
) Период колебаний переходной функции равен 2π/λ,
где
λ
– мнимая
часть полюсов передаточной функции.
) Действительная часть полюсов передаточной
функции γ
находится
по формуле:
где А1 и А2 – амплитуды соседних положительной и
отрицательной полуволн колебаний переходной функции относительно
установившегося значения.
) Установившееся значение переходной функции
равно коэффициенту передачи, т.к. сигнал на входе равен единице.
Данные утверждения поясняются на рис. 2.
Рис. 2 – Свойства переходной функции
колебательного звена Yandex.RTB R-A-98177-2
(function(w, d, n, s, t) {
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() {
Ya.Context.AdvManager.render({
blockId: “R-A-98177-2”,
renderTo: “yandex_rtb_R-A-98177-2”,
async: true
});
});
t = d.getElementsByTagName(“sc…