41674

Исследование типовых звеньев

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

3 Контрольные вопросы: Что такое передаточная функция Что такое переходная характеристика Что такое импульсная разгонная характеристика Как параметры каждого типового звена влияют на переходные характеристики системы Назовите основные типовые динамические звенья их передаточные и переходные функции. Что такое характеристическое уравнение Что такое нули и полюса передаточной функции Как их найти Какие показатели качества САР можно определить по переходной характеристике Таблица 1.3 Контрольные вопросы: Что такое передаточная...

Русский

2013-10-24

193.53 KB

25 чел.

Лабораторная работа №1.

Исследование типовых звеньев.

Цели работы: освоение методов анализа линейных систем с помощью программы Vissim; изучение основных характеристик типовых линейных звеньев.

Задание к работе

1. Построить в Vissim’e переходные и весовые характеристики для трех заданных  типовых динамических звеньев.

2. Проанализировать влияние изменения их параметров на переходные характеристики.

3. Записать уравнение передаточной функции, переходной и импульсной функций.

Пример выполнения работы:

1. Апериодическое звено 1-го порядка.

1.1 Передаточная функция звена

,  где k=2;  T=0.2 c.

1.2 Переходная функция

1.3 Импульсная функция

1.4 Получим график переходной и импульсной функций в Vissim.

1.4.1. Поместить на рабочее поле VisSim следующие блоки:

  1. генератор ступенчатого единичного воздействия 1(t): Blocks -> Signal Producer -> step;
  2. блок линейной системы, или линейный блок, описываемый передаточной функцией W(s): Blocks -> Linear System -> Transfer Function;
  3. осциллограф: Blocks -> Signal Consumer -> plot.

1.4.2. Задать все необходимые параметры.

1.4.3. Вывести на осциллограф входной и выходной сигналы, проанализировать полученный результат, определить время переходного процесса.

1.4.4. Несколько раз скопировать блок передаточной функции, задать в них другие значения коэффициента усиления и постоянной времени, вывести сигналы с этих блоков на осциллограф и сделать вывод о влиянии этих параметров на качество переходного процесса.

1.4.5. Вставить полученную схему и графики в отчет.

1.4.6. Получить весовую функцию апериодического звена.

Функция веса - w(t)

Переходный процесс на выходе типового звена или линейной системы, возникающий при подаче на вход короткого импульса, который, в приближении, можно рассматривать как дельта-функцию Дирака (t).

(t) = 1'(t).

Физическим примером функции служит короткий импульс большой мощности. Для получения такого импульса в VisSim достаточно продифференцировать единичный ступенчатый сигнал.

Но здесь есть еще одна тонкость, поскольку мы не можем напрямую задать идеальное дифференцирующее звено через линейный блок Transfer Function, приходиться использовать эквивалентную структурную схему:

Примечание: в отчете должны быть подписаны названия осей, единицы измерения и все графики. Пример одного из полученных графиков приведен на рисунке.

2. Аналогично проанализировать работу двух других типовых звеньев, соответствующих вашему варианту.

3. Подготовить отчет о проделанной работе. Отчет должен содержать название работы, цель, задание, все полученные функции, схемы и графики, а так же выводы, сделанные по каждому из изученных звеньев.

Таблица 1. Значение параметров исследуемых звеньев.

№ п/п

Передаточные функции исследуемых звеньев

Вариант

Параметры звеньев

k

T1,c

T2,c

T,c

ξ

1

Безынерционное

1

5

-

-

-

-

2

8

-

-

-

-

3

2

-

-

-

-

4

3

-

-

-

-

5

4

-

-

-

-

6

7

-

-

-

-

7

10

-

-

-

-

8

20

-

-

-

-

9

18

-

-

-

-

10

6

-

-

-

-

2

Апериодическое 1-го порядка

1

1

-

-

0.1

-

2

3

-

-

2

-

3

6

-

-

0.5

-

4

2

-

-

3

-

5

4

-

-

0.4

-

6

10

-

-

5

-

7

0.5

-

-

10

-

8

3

-

-

0.7

-

9

0.8

-

-

0.8

-

10

6

-

-

4

-

3

Апериодическое 2-го порядка

1

5

1

3

-

-

2

1

2

5

-

-

3

4

2.5

0.5

-

-

4

2

8

5

-

-

5

3

3

0.3

-

-

6

3

0.1

0.8

-

-

7

5

4

9

-

-

8

7

2

6

-

-

9

4

4

10

-

-

10

3

0.8

5

-

-

4

Колебательное

1

1

-

-

2

0.1

2

1

-

-

1

0.2

3

3

-

-

3

0.3

4

2

-

-

8

0.4

5

4

-

-

0.5

0.5

6

5

-

-

2.5

0.6

7

2

-

-

6

0.7

8

1

-

-

4

0.8

9

6

-

-

7

0.9

10

7

-

-

0.2

0.5

5

Консервативное

1

3

-

-

2

-

2

6

-

-

4

-

3

10

-

-

3

-

4

5

-

-

0.5

-

5

12

-

-

6

-

6

3

-

-

0.6

-

7

1

-

-

1

-

8

8

-

-

0.8

-

9

7

-

-

4

-

10

6

-

-

0.7

-

6

Идеальное интегрирующее

1

2

-

-

-

-

2

3

-

-

-

-

3

1

-

-

-

-

4

1

-

-

-

-

5

4

-

-

-

-

6

3

-

-

-

-

7

5

-

-

-

-

8

6

-

-

-

-

9

2

-

-

-

-

10

1

-

-

-

-

7

Интегрирующее с замедлением

1

10

-

-

5

-

2

6

-

-

2

-

3

9

-

-

3

-

4

8

-

-

4

-

5

3

-

-

0.5

-

6

2

-

-

0.8

-

7

7

-

-

0.9

-

8

5

-

-

1

-

9

6

-

-

3

-

10

4

-

-

4

-

8

Изодромное

1

2

-

-

5

-

2

3

-

-

0.1

-

3

1

-

-

4

-

4

3

-

-

0.2

-

5

0,5

-

-

6

-

6

4

-

-

0.3

-

7

2

-

-

7

-

8

6

-

-

0.6

-

9

4

-

-

0.7

-

10

3

-

-

0.9

-

9

Дифференцирующее

1

4

-

-

-

-

2

10

-

-

-

-

3

0,8

-

-

-

-

4

5

-

-

-

-

5

6

-

-

-

-

6

0.2

-

-

-

-

7

12

-

-

-

-

8

0.4

-

-

-

-

9

5

-

-

-

-

10

0.3

-

-

-

-

10

Дифференцирующее с замедлением

1

1

-

-

2

-

2

8

-

-

0.5

-

3

2

-

-

6

-

4

0,5

-

-

0.7

-

5

0,9

-

-

4

-

6

3

-

-

0.75

-

7

4

-

-

10

-

8

1

-

-

0.1

-

9

9

-

-

6

-

10

5

-

-

0.3

-

Контрольные вопросы:

  1. Что такое передаточная функция?
  2. Что такое переходная характеристика?
  3. Что такое импульсная (разгонная) характеристика?
  4. Как параметры каждого типового звена влияют на переходные характеристики системы?
  5. Назовите основные типовые динамические звенья, их передаточные и переходные функции.
  6. Что такое характеристическое уравнение?
  7. Что такое нули и полюса передаточной функции? Как их найти?
  8. Какие показатели качества САР можно определить по переходной характеристике?

Таблица 1. Значение параметров исследуемых звеньев.

№ п/п

Передаточные функции исследуемых звеньев

Вариант

Параметры звеньев

k

T1,c

T2,c

T,c

ξ

1

Безынерционное

1

5

-

-

-

-

2

8

-

-

-

-

3

2

-

-

-

-

4

3

-

-

-

-

5

4

-

-

-

-

6

7

-

-

-

-

7

10

-

-

-

-

8

20

-

-

-

-

9

18

-

-

-

-

10

6

-

-

-

-

2

Апериодическое 1-го порядка

1

1

-

-

0.1

-

2

3

-

-

2

-

3

6

-

-

0.5

-

4

2

-

-

3

-

5

4

-

-

0.4

-

6

10

-

-

5

-

7

0.5

-

-

10

-

8

3

-

-

0.7

-

9

0.8

-

-

0.8

-

10

6

-

-

4

-

3

Апериодическое 2-го порядка

1

5

1

3

-

-

2

1

2

5

-

-

3

4

2.5

0.5

-

-

4

2

8

5

-

-

5

3

3

0.3

-

-

6

3

0.1

0.8

-

-

7

5

4

9

-

-

8

7

2

6

-

-

9

4

4

10

-

-

10

3

0.8

5

-

-

4

Колебательное

1

1

-

-

2

0.1

2

1

-

-

1

0.2

3

3

-

-

3

0.3

4

2

-

-

8

0.4

5

4

-

-

0.5

0.5

6

5

-

-

2.5

0.6

7

2

-

-

6

0.7

8

1

-

-

4

0.8

9

6

-

-

7

0.9

10

7

-

-

0.2

0.5

5

Консервативное

1

3

-

-

2

-

2

6

-

-

4

-

3

10

-

-

3

-

4

5

-

-

0.5

-

5

12

-

-

6

-

6

3

-

-

0.6

-

7

1

-

-

1

-

8

8

-

-

0.8

-

9

7

-

-

4

-

10

6

-

-

0.7

-

6

Идеальное интегрирующее

1

2

-

-

-

-

2

3

-

-

-

-

3

1

-

-

-

-

4

1

-

-

-

-

5

4

-

-

-

-

6

3

-

-

-

-

7

5

-

-

-

-

8

6

-

-

-

-

9

2

-

-

-

-

10

1

-

-

-

-

7

Интегрирующее с замедлением

1

10

-

-

5

-

2

6

-

-

2

-

3

9

-

-

3

-

4

8

-

-

4

-

5

3

-

-

0.5

-

6

2

-

-

0.8

-

7

7

-

-

0.9

-

8

5

-

-

1

-

9

6

-

-

3

-

10

4

-

-

4

-

8

Изодромное

1

2

-

-

5

-

2

3

-

-

0.1

-

3

1

-

-

4

-

4

3

-

-

0.2

-

5

0,5

-

-

6

-

6

4

-

-

0.3

-

7

2

-

-

7

-

8

6

-

-

0.6

-

9

4

-

-

0.7

-

10

3

-

-

0.9

-

9

Дифференцирующее

1

4

-

-

-

-

2

10

-

-

-

-

3

0,8

-

-

-

-

4

5

-

-

-

-

5

6

-

-

-

-

6

0.2

-

-

-

-

7

12

-

-

-

-

8

0.4

-

-

-

-

9

5

-

-

-

-

10

0.3

-

-

-

-

10

Дифференцирующее с замедлением

1

1

-

-

2

-

2

8

-

-

0.5

-

3

2

-

-

6

-

4

0,5

-

-

0.7

-

5

0,9

-

-

4

-

6

3

-

-

0.75

-

7

4

-

-

10

-

8

1

-

-

0.1

-

9

9

-

-

6

-

10

5

-

-

0.3

-

Контрольные вопросы:

  1. Что такое передаточная функция?
  2. Что такое переходная характеристика?
  3. Что такое импульсная (разгонная) характеристика?
  4. Как параметры каждого типового звена влияют на переходные характеристики системы?
  5. Назовите основные типовые динамические звенья, их передаточные и переходные функции.
  6. Что такое характеристическое уравнение?
  7. Что такое нули и полюса передаточной функции? Как их найти?
  8. Какие показатели качества САР можно определить по переходной характеристике?

Таблица 1. Значение параметров исследуемых звеньев.

№ п/п

Передаточные функции исследуемых звеньев

Вариант

Параметры звеньев

k

T1,c

T2,c

T,c

ξ

1

Безынерционное

1

5

-

-

-

-

2

8

-

-

-

-

3

2

-

-

-

-

4

3

-

-

-

-

5

4

-

-

-

-

6

7

-

-

-

-

7

10

-

-

-

-

8

20

-

-

-

-

9

18

-

-

-

-

10

6

-

-

-

-

2

Апериодическое 1-го порядка

1

1

-

-

0.1

-

2

3

-

-

2

-

3

6

-

-

0.5

-

4

2

-

-

3

-

5

4

-

-

0.4

-

6

10

-

-

5

-

7

0.5

-

-

10

-

8

3

-

-

0.7

-

9

0.8

-

-

0.8

-

10

6

-

-

4

-

3

Апериодическое 2-го порядка

1

5

1

3

-

-

2

1

2

5

-

-

3

4

2.5

0.5

-

-

4

2

8

5

-

-

5

3

3

0.3

-

-

6

3

0.1

0.8

-

-

7

5

4

9

-

-

8

7

2

6

-

-

9

4

4

10

-

-

10

3

0.8

5

-

-

4

Колебательное

1

1

-

-

2

0.1

2

1

-

-

1

0.2

3

3

-

-

3

0.3

4

2

-

-

8

0.4

5

4

-

-

0.5

0.5

6

5

-

-

2.5

0.6

7

2

-

-

6

0.7

8

1

-

-

4

0.8

9

6

-

-

7

0.9

10

7

-

-

0.2

0.5

5

Консервативное

1

3

-

-

2

-

2

6

-

-

4

-

3

10

-

-

3

-

4

5

-

-

0.5

-

5

12

-

-

6

-

6

3

-

-

0.6

-

7

1

-

-

1

-

8

8

-

-

0.8

-

9

7

-

-

4

-

10

6

-

-

0.7

-

6

Идеальное интегрирующее

1

2

-

-

-

-

2

3

-

-

-

-

3

1

-

-

-

-

4

1

-

-

-

-

5

4

-

-

-

-

6

3

-

-

-

-

7

5

-

-

-

-

8

6

-

-

-

-

9

2

-

-

-

-

10

1

-

-

-

-

7

Интегрирующее с замедлением

1

10

-

-

5

-

2

6

-

-

2

-

3

9

-

-

3

-

4

8

-

-

4

-

5

3

-

-

0.5

-

6

2

-

-

0.8

-

7

7

-

-

0.9

-

8

5

-

-

1

-

9

6

-

-

3

-

10

4

-

-

4

-

8

Изодромное

1

2

-

-

5

-

2

3

-

-

0.1

-

3

1

-

-

4

-

4

3

-

-

0.2

-

5

0,5

-

-

6

-

6

4

-

-

0.3

-

7

2

-

-

7

-

8

6

-

-

0.6

-

9

4

-

-

0.7

-

10

3

-

-

0.9

-

9

Дифференцирующее

1

4

-

-

-

-

2

10

-

-

-

-

3

0,8

-

-

-

-

4

5

-

-

-

-

5

6

-

-

-

-

6

0.2

-

-

-

-

7

12

-

-

-

-

8

0.4

-

-

-

-

9

5

-

-

-

-

10

0.3

-

-

-

-

10

Дифференцирующее с замедлением

1

1

-

-

2

-

2

8

-

-

0.5

-

3

2

-

-

6

-

4

0,5

-

-

0.7

-

5

0,9

-

-

4

-

6

3

-

-

0.75

-

7

4

-

-

10

-

8

1

-

-

0.1

-

9

9

-

-

6

-

10

5

-

-

0.3

-

Контрольные вопросы:

  1. Что такое передаточная функция?
  2. Что такое переходная характеристика?
  3. Что такое импульсная (разгонная) характеристика?
  4. Как параметры каждого типового звена влияют на переходные характеристики системы?
  5. Назовите основные типовые динамические звенья, их передаточные и переходные функции.
  6. Что такое характеристическое уравнение?
  7. Что такое нули и полюса передаточной функции? Как их найти?
  8. Какие показатели качества САР можно определить по переходной характеристике?

Таблица 1. Значение параметров исследуемых звеньев.

№ п/п

Передаточные функции исследуемых звеньев

Вариант

Параметры звеньев

k

T1,c

T2,c

T,c

ξ

1

Безынерционное

1

5

-

-

-

-

2

8

-

-

-

-

3

2

-

-

-

-

4

3

-

-

-

-

5

4

-

-

-

-

6

7

-

-

-

-

7

10

-

-

-

-

8

20

-

-

-

-

9

18

-

-

-

-

10

6

-

-

-

-

2

Апериодическое 1-го порядка

1

1

-

-

0.1

-

2

3

-

-

2

-

3

6

-

-

0.5

-

4

2

-

-

3

-

5

4

-

-

0.4

-

6

10

-

-

5

-

7

0.5

-

-

10

-

8

3

-

-

0.7

-

9

0.8

-

-

0.8

-

10

6

-

-

4

-

3

Апериодическое 2-го порядка

1

5

1

3

-

-

2

1

2

5

-

-

3

4

2.5

0.5

-

-

4

2

8

5

-

-

5

3

3

0.3

-

-

6

3

0.1

0.8

-

-

7

5

4

9

-

-

8

7

2

6

-

-

9

4

4

10

-

-

10

3

0.8

5

-

-

4

Колебательное

1

1

-

-

2

0.1

2

1

-

-

1

0.2

3

3

-

-

3

0.3

4

2

-

-

8

0.4

5

4

-

-

0.5

0.5

6

5

-

-

2.5

0.6

7

2

-

-

6

0.7

8

1

-

-

4

0.8

9

6

-

-

7

0.9

10

7

-

-

0.2

0.5

5

Консервативное

1

3

-

-

2

-

2

6

-

-

4

-

3

10

-

-

3

-

4

5

-

-

0.5

-

5

12

-

-

6

-

6

3

-

-

0.6

-

7

1

-

-

1

-

8

8

-

-

0.8

-

9

7

-

-

4

-

10

6

-

-

0.7

-

6

Идеальное интегрирующее

1

2

-

-

-

-

2

3

-

-

-

-

3

1

-

-

-

-

4

1

-

-

-

-

5

4

-

-

-

-

6

3

-

-

-

-

7

5

-

-

-

-

8

6

-

-

-

-

9

2

-

-

-

-

10

1

-

-

-

-

7

Интегрирующее с замедлением

1

10

-

-

5

-

2

6

-

-

2

-

3

9

-

-

3

-

4

8

-

-

4

-

5

3

-

-

0.5

-

6

2

-

-

0.8

-

7

7

-

-

0.9

-

8

5

-

-

1

-

9

6

-

-

3

-

10

4

-

-

4

-

8

Изодромное

1

2

-

-

5

-

2

3

-

-

0.1

-

3

1

-

-

4

-

4

3

-

-

0.2

-

5

0,5

-

-

6

-

6

4

-

-

0.3

-

7

2

-

-

7

-

8

6

-

-

0.6

-

9

4

-

-

0.7

-

10

3

-

-

0.9

-

9

Дифференцирующее

1

4

-

-

-

-

2

10

-

-

-

-

3

0,8

-

-

-

-

4

5

-

-

-

-

5

6

-

-

-

-

6

0.2

-

-

-

-

7

12

-

-

-

-

8

0.4

-

-

-

-

9

5

-

-

-

-

10

0.3

-

-

-

-

10

Дифференцирующее с замедлением

1

1

-

-

2

-

2

8

-

-

0.5

-

3

2

-

-

6

-

4

0,5

-

-

0.7

-

5

0,9

-

-

4

-

6

3

-

-

0.75

-

7

4

-

-

10

-

8

1

-

-

0.1

-

9

9

-

-

6

-

10

5

-

-

0.3

-

Контрольные вопросы:

  1. Что такое передаточная функция?
  2. Что такое переходная характеристика?
  3. Что такое импульсная (разгонная) характеристика?
  4. Как параметры каждого типового звена влияют на переходные характеристики системы?
  5. Назовите основные типовые динамические звенья, их передаточные и переходные функции.
  6. Что такое характеристическое уравнение?
  7. Что такое нули и полюса передаточной функции? Как их найти?
  8. Какие показатели качества САР можно определить по переходной характеристике?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9715. Методологические основы анализа хозяйственного риска 27 KB
  Параметры решаемой риск-проблемы должны определяться на основе конкретизации предмета, объекта и субъектов хозяйственного риска, форм проявления его характерных элементов и сущностных черт с выходом на целевой результат конкретного вида и подвида ри...
9716. Общая характеристика идентификации и анализа рисков 29 KB
  Содержание идентификации и анализа рисков: Основной целью идентификации и анализа рисков является формирование у лиц, принимающих решения, целостной картины рисков, угрожающих бизнесу фирмы, жизни и здоровью ее сотрудников, имущественным интересам в...
9717. Принципы информационного обеспечения системы управления риском 71 KB
  Принципы информационного обеспечения системы управления риском: Информация является ключевым аспектом при идентификации и анализе риска, так как ее наличие позволяет в дальнейшем принимать правильные решения в условиях риска и неопределенности...
9718. Основные принципы оценки риска 52.5 KB
  Концепция приемлемого риска: В большинстве ситуаций невозможно полностью избавиться от риска. Поэтому защита от него состоит не в том, чтобы сделать бизнес абсолютно безопасным, а в том, чтобы снизить риск до уровня, когда он перестает быть угрожающ...
9719. Поведенческий риск 26.5 KB
  Причина поведенческого риска понятна каждому, кто живет среди людей: субъекты, вовлеченные в определенную совместную деятельность, не обязательно одинаково относятся к ее целям и результатам. Иногда это различие не носит принципиального характера и ...
9720. Показатели хозяйственного риска 29.5 KB
  В соответствии с общепринятой классификацией показатели хозяйственного риска можно разделить на три группы: единичные, комплексные и обобщающие (интегральные). Первые характеризуют возможные проявления отдельных элементов рискованных ситуаций в отн...
9721. Природные риски 26.5 KB
  Рассмотрим теперь способы измерения риска для ситуации не стохастической и не поведенческой неопределенности. Методов здесь несколько. Наиболее распространенный - это так называемый метод рандомизации. Суть его в искусственном привнесении случайност...
9722. Рациональный риск в комплексе мер эффективного использования ресурсов и совокупного капитала 26 KB
  Ограниченность наличных ресурсов и неограниченность потребностей общественных отношений вынуждают хозяйствующих субъектов удерживать сегмент рынка или рыночную нишу зачастую при неопределенности как предпринимательской среды, так и возможности успеш...
9723. Статистический метод идентификации вероятностных рисков 48 KB
  Статистический метод идентификации вероятностных рисков: Рассмотрим теперь статистический подход. Его основу составляют принципы и конкретные методы определения вероятностных характеристик случайных явлений на основе информации, полученной из фактич...