Исследование свойств типовых динамических звеньев с помощью моделей ПК «МВТУ»

Лабораторная работа №2

Исследование свойств типовых динамических звеньев  с помощью моделей ПК «МВТУ»

Цель работы:

- формирование практических навыков и умений оценки свойств динамических объектов;

- формирование таблицы свойств элементарных динамических объектов (типовых звеньев);

Задание: 

1) установить вид и форму переходной функции и функции веса элементарных динамических объектов на моделях типовых звеньев;

2) снять частотные характеристики типовых звеньев: АФХ, АЧХ, ФЧХ, ЛАЧХ.

2 Порядок выполнения работы

2.1 Исследование временных характеристик типовых динамических звеньев

2.1.1 Построить схему лабораторной установки для снятия временных характеристик типовых звеньев (рисунок 2.1).

[pic 1]

Рисунок 2.1 – Схема лабораторной установки.

2.1.2 Установить параметры звеньев:

интегрирующее звено (к=2 1/с, НУ=0);

апериодическое (инерционное) звено (к=1, T=1с);

колебательное звено (к=1, T=1с, ξ=0.5);

2.1.3 Установить в меню «Моделирование» параметры расчета:

время интегрирования - 10с; минимальный, максимальный шаг интегрирования и шаг вывода результатов - 0.01с; относительная точность – 0.1с.

2.1.4 Произвести включение модели в работу с помощью команд: Начать, Расчет меню «Моделирование» или команд: Старт, Продолжить. 

2.1.5 После окончания расчета открыть блок Временной график каждого исследуемого звена, по кривым графиков переходных функций h(t) оценить параметры звеньев, графики переходных функций занести в таблицу, в отчет и сделать выводы на основе сравнения этих функций. Для уточнения формы реакции дифференцирующего и форсирующих звеньев можно установить время интегрирования -2с.

2.1.6 Далее с помощью аналогичных действий снять функцию веса w(t), для этого сформировать единичный импульс длительностью в 0.5с в блоке 1(t), установив в нем время T = 0.5, Y0=1, Yк=0. Графики функций веса звеньев занести в отчет и сделать выводы на основе сравнения этих функций веса звеньев.

2.1.7 Сформировать аналитические выражения переходных функций и функций веса звеньев и занести их в таблицу.

2.2 Исследование частотных свойств типовых динамических звеньев

2.2.1 Подготовка модели к проведению её частотного анализа

Для проведения частотного анализа модели нужно указать, какие ее звенья будут подвергнуты такому анализу. Для этого следует отметить условный вход анализируемого фрагмента схемы и его условный выход. В данном случае условным входом будет вход звена, а условным выходом – его выход.

В программном комплексе "МВТУ" условный вход и условный выход обозначают с помощью блока «В память», расположенном на вкладке «Субструктуры». Два таких блока следует вынести на окно модели и присоединить к входу и к выходу звена. Двойным щелчком по блоку, присоединенному ко входу звена вызвать окно задания названий переменных и изменить название «Y1» на более содержательное: «Вход». Переменную «Y2» назвать «Выход» аналогичным образом. Ввести поясняющие надписи к этим блокам. Щелчком правой кнопки по левому блоку вызовем меню, выберем «Свойства» и на вкладке «Общие» введем поясняющую надпись «sin(wt)». Аналогично, для правого блока запишем «A*sin(wt+fi)». При правильном выполнении должна получиться схема, изображенная на рисунке 2.2.