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

26 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

32882. Государство. Монархия и республика. Право 45.02 KB
  Государство. Государство ядром полит. Государство – это соц. Теории происхождения государство: 1.
32883. Общественное сознание и его структура. Ценности, нравственность, искусство 39.97 KB
  Общественное сознание и его структура. Общественное сознание воззрения людей в их совокупности на явления природы и социальную реальность выраженные в созданных обществом естественном или искусственном языке творениях духовной культуры социальных нормах и взглядах соц. Сознание людей может отставать от общественного бытия и не соответствовать ему. 3 Общественное сознание активно воздействует на всю жизнь общества.
32884. Революция и реформа. Смена лидеров в истории 45.35 KB
  Революция и реформа. Революция радикальное коренное глубокое качественное изменение скачок в развитии общества природы или познания сопряжённое с открытым разрывом с предыдущим состоянием. Социальная революция качественный скачок в развитии общества который сопровождается переходом государственной власти в руки революционного класса или классов и глубокими изменениями во всех сферах общественной жизни. В марксистской традиции введено разделение на буржуазные революции Приводят к замене феодализма капитализмом в экономике не до...
32885. Русская аксиология 49.6 KB
  Человека интересует не просто истина, а значение объекта для человека, для удовлетворения его потребностей. Человек оценивает факты своей жизни по их значимости, реализует ценностное отношение к миру. Ценностью является для человека все, что имеет для него определенную значимость
32886. Философия как мировоззрение. Предмет философии. Основной вопрос философии. Материализм и идеализм 41.21 KB
  Предмет философии. Основной вопрос философии. Предметы философии круг вопросов которые изучает философия. Структура предмета философии: Онтология Учение о бытие; Гносеология Учение о познании; Человек; Общество.
32887. Мифология как мировоззрение. Первобытная мифология. Религия как мировоззрение 38.38 KB
  Мифы пытаются дать ответ на следующие вопросы: Происхождение Вселенной Земли и человека; Объяснение природных явлений; Жизнь судьба смерть человека; Деятельность человека и его достижения; Вопросы чести долга этики и нравственности. Религия как мировоззрение: Религия форма мировоззрения основанная на вере в наличие фантастических сверхъестественных сил которые влияют на жизнь человека и окружающий мир. При религиозном мировоззрении для человека характерна чувственная образноэмоциональная а не рациональная форма...
32888. Античная философия. Пифагор, Сократ, Платон, Аристотель. Демокрит, Эпикур 48.3 KB
  Милет: Философия охватывала все науки и не ставила ключевого вопроса философии но был поставлен вопрос о первопричине мира. Один из основателей атомистики и материалистической философии. Сократ Платон Аристотель: Сократ – Его учение знаменует переход философии к рассмотрению человека от рассмотрения природы и мира. Его деятельность поворотный момент античной философии.
32889. Средневековая философия. Отцы церкви (Василий Великий, Григорий Богослов, Иоанн Златоуст). Фома Аквинский, Григорий Палама. Реализм и номинализм 45.82 KB
  В результате в мире идет борьба между добром и злом но поскольку мир это творение Бога Добра – то добро в итоге и одерживает победу. Основные черты: Теоцентризм Главная причина сущего – Бог; Изучению самого по себе космоса природы явлений окружающего мира уделялось мало внимания так как они считались творением Бога; Господствовали догматы...
32890. Философия Нового времени в Европе. Дж. Бруно. Декарт. Ф. Бэкон. Гоббс. Д. Локк. Французский атеизм и материализм 49.04 KB
  Ее особенность ориентация главным образом на науку Поэтому на передний план выдвигаются теперь вопросы познания. Расхождения в оценке роли этих форм познания породили основные направления новоевропейской философии: 1 Эмпиризм – направление в философии считающее основным источником познания чувственный опыт Особая форма – сенсуализм выводящий все знания из ощущений Представители Ф.Лейбниц; Основные отличия: 1 Связан с реализмом 2 Признает врожденные идеи как основу истинного познания 3 Категория субстанции одна из основных;...