Исследование переходных и частотных характеристик типовых звеньев
Автор: Razzor Bee • Ноябрь 21, 2020 • Лабораторная работа • 868 Слов (4 Страниц) • 423 Просмотры
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
Южно-Уральский государственный университет
Высшая школа электроники и компьютерных наук
Кафедра «Системы автоматического управления»
ОТЧЕТ
по лабораторной работе № 1
по теме «Исследование переходных и частотных характеристик типовых звеньев»
по дисциплине «Теория автоматического управления»
Вариант 9
Проверил доцент
__________/ Павловская О.О.
___________________2020 г.
Авторы работы
студенты группы КЭ-371
Березин М.В._______2020 г.
Гордовер И.Д._______2020 г.
ВВЕДЕНИЕ
Цель: Исследовать типовые звенья систем управления во временных и частотных областях. Изучить влияние параметров передаточных функций на динамические и частотные характеристики звеньев. Определить передаточную функцию с указанием числовых параметров звена общего вида по его ЛАЧХ и ЛФЧХ.
В данной работе необходимо провести серию опытов для двух типовых звеньев. Изменяя параметры, нужно снимать экспериментальные данные с графиков переходных функций и графиков выхода при синусоидальном входе.
АПЕРИОДИЧЕСКОЕ УСТОЙЧИВОЕ ЗВЕНО
Передаточные функции
Передаточная функция апериодического устойчивого звена имеет вид
[pic 1] | (1) |
где s – оператор Лапласа, k – коэффициент усиления, T – постоянная времени.
Согласно варианту должно быть проведено 3 опыта с параметрами, указанными в таблице 6.
Таблица 1 – Параметры для апериодического устойчивого звена
Номер опыта | Параметры |
1 | [pic 2] |
2 | [pic 3] |
3 | [pic 4] |
Тогда передаточные функции для этих опытов с указанием конкретных параметров имеют вид
[pic 5] | (2) |
[pic 6] | (3) |
[pic 7] | (4) |
Начальные и конечные значения
Рассчитаем начальные и конечные значения звеньев при подаче постоянного сигнала (единичной ступеньки). Для первого опыта:
[pic 8]
[pic 9]
Для второго опыта:
[pic 10]
[pic 11]
Для третьего опыта:
[pic 12]
[pic 13]
Построение графиков
Экспериментальные данные для колебательного устойчивого звена см. протокол лабораторной работы 1.
[pic 14]
Схема 1 – Схема в MATLAB
[pic 15]Рисунок 1 – Переходные характеристики апериодического устойчивого звена полученный в MATLAB
Выводы о переходных характеристиках
Основными показателями качества переходного процесса являются время переходного процесса, перерегулирование и установившееся значение.
По графикам на рисунке 1 видно, что начальные и конечные значения совпадают с найденными ранее значениями по предельным теоремам. В первом, третьем и четвертом опытах устранившееся значение равно единице, так как Во втором опыте , поэтому сигнал усиливается в 2 раза.[pic 16][pic 17]
Перерегулирование для апериодического устойчивого звена отсутствует.
В первом и втором опытах постоянная времени T одинаковая, поэтому переходные процессы заканчиваются в одно и то же время t=0,81 с. В третьем опыте T в 2 раза больше, поэтому и переходный процесс тоже идет в 2 раза медленнее и заканчивается в t=1,62 c.
ЛАЧХ и ЛФЧХ
В данном разделе изучаются частотные характеристики звена при подаче синусоиды с амплитудой [pic 18]
Экспериментальное определение частотных характеристик колебательного устойчивого звена см. протокол лабораторной работы 1.
...