Экспериментальное исследование динамических характеристик типовых звеньев систем управления

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«»

Электротехнический факультет

Кафедра «Микропроцессорные средства автоматизации»

Факультет: электротехнический

Кафедра: «Микропроцессорные средства автоматизации»

Направление:

Форма обучения: очная

Отчет по лабораторной работе №1

по дисциплине «Теория автоматического управления»

на тему «Экспериментальное исследование динамических характеристик типовых звеньев систем управления»

Выполнил студент

гр._ 

 (Фамилия, имя, отчество)

__________________

(подпись)

Проверил:      

(должность руководителя, кафедра)

(Ф.И.О.  руководителя)    

___________                        _________________________

     (оценка)                                                (подпись)

               _____________

                            (дата)

г.  , 202

Цель работы: Изучение методики проведения исследования моделей объектов автоматического управления в интегрированной среде Matlab 9.8.0/Simulink. Приобретение навыков проведения исследований путём определения временных и частотных характеристик типовых звеньев САУ, изучение динамических свойств типовых звеньев: апериодических звеньев     1-го, 2-го и 3-го порядков.

Данные для выполнения работы

В качестве исследования были выбраны следующие передаточные функции:

1. Тахогенератор [pic 1]
2. Аппарат для исследования Марса
   Приведём передаточную функцию аппарата для исследования Марса к стандартному виду: [pic 2][pic 3]

Коэф=1,04 на него мы будем умножать параметры передаточных функций.

Тахогенератор.

Для начала необходимо значения параметра передаточной функции умножить на коэффициент:

[pic 4]

В Simulink составим схему, в которой будем вписывать данную, преобразованную передаточную функцию.

[pic 5]

Рис.1 Схема в Simulink для тахогенератора

[pic 6]

Рис.2Характеристика тахогенератора[pic 7]

Запишем скрипт импульсной переходной характеристики:

% Определение импульсной переходной характеристики  

t=[0:0.1:10];

num=[1.04];den=[0.52 1];

sys=tf(num,den);

[y,T]=impulse(sys,t);

plot(t,y)

xlabel('t'),ylabel('k(t)')

title('Импульсная переходная характеристика')

grid

[pic 8]

Рис.3 Импульсная переходная характеристика

Запишем скрипт для определения АЧХ:

% Определение АЧХ

w=logspace(-1,1);

num=[1.04];den=[0.52 1];

Wjomega=freqs(num,den,w);

Wmag=abs(Wjomega);

plot(w,Wmag);

title('АЧХ от передаточной функции W(p)')

xlabel('omega')

ylabel('|W(j*omega)|')

grid

[pic 9]

Рис.4 График АЧХ

Запишем скрипт для определения числа фаз и угла сдвига:

% Вычисление  модуля и фазы

% Задайте величину частоты

w=5;

num=[1.04];den=[0.52 1];

G=tf(num,den);

Gj3=evalfr(G,j*w);

magGj3=abs(Gj3)

phaseGj3=angle(Gj3)*180/pi

[pic 10]

Рис.5 Результат вычисления скрипта

Запишем скрипт для определения ФЧХ:

% Определение ФЧХ

w=logspace(-1,1);

num=[1.04];den=[0.52 1];

Wjomega=freqs(num,den,w);

Wphase=angle(Wjomega)*180/pi;

plot(w,Wphase)

title('ФЧХ от передаточной функции W(p)')

xlabel('omega')

ylabel('phase')

grid

[pic 11]

Рис.6 График ФЧХ