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

24 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

5291. Защита населения путем эвакуации при чрезвычайных ситуациях 114 KB
  Защита населения путем эвакуации при чрезвычайных ситуациях 1 Изучить с требования руководящих документов по организации, планированию и проведению эвакуационных мероприятий в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени. Изучить виды о...
5292. Воздействие поражающих факторов ядерного оружия, обычных средств поражения и основных АХОВ на население и объекты 1.4 MB
  Изучить характеристику очага ядерного поражения. Изучить характеристику очагов поражения обычных средств поражения. Ознакомить с воздействием токсичных свойств основных АХОВ на население Место проведения занятия: класс инженерной защиты...
5293. Прогнозирование и оценка инженерной обстановки в интересах подготовки к защите и по защите населения, материальных и культурных ценностей 715 KB
  Изучить сущность прогнозирования обстановки в интересах защиты населения и территорий. Изучить метод прогнозирование инженерной обстановки на территории города при воздействии ядерных средств поражения. Ознакомить с методом прогнозирование...
5294. Организация строительного производства. Проектирование строительных. Генеральных планов 438.5 KB
  Введение Настоящие методические указания определяют состав, содержание, объем, последовательность и методику проектирования строительного генерального плана в курсовом и дипломном проектах по организации строительства. Предлагаемые методические указ...
5295. Эпоха Петра Великого 81 KB
  Задание №1 Что означают эти понятия. Адмиралтейство, ассамблеи, Берг-коллегия, великое посольство, всешутейший и всепьянейший собор, Генерал-прокурор, генералиссимус, Генеральный регламент, Главный магистрат, гражданская азбука, князь-кесарь...
5296. Комплексная оценка основных показателей качества бензина 310.88 KB
  Комплексная оценка основных показателей качества бензина. Цель работы, изучение технических норм на бензин, методик и приборов, выполнение испытания по определению плотности, фракционного состава, наличия водорастворимых кислот и щелочей, октанового...
5297. Машины для укладки рельсошпальной решетки 2.52 MB
  Введение Данная курсовая работа посвящена изучению путевых машин и механизированных комплексов выполняющих различные работы в путевом хозяйстве. Тема работы - машины для укладки рельсошпальной решётки. Целью работы является подробное изучение к...
5298. Комплексная оценка основных свойств пластичных смазок 43.68 KB
  Комплексная оценка основных свойств пластичных смазок Цель работы. овладение методами комплексной оценки эксплуатационных свойств смазочных материалов, по которым определяется пригодность этих продуктов для использования. Теоретическое введение Плас...
5299. Комплексная оценка основных свойств моторного масла 368.44 KB
  Комплексная оценка основных свойств моторного масла Цель работы. Изучить ассортимент и технические нормы на масла для двигателей внутреннего сгорания. Задание: определить основные показатели качества моторных масел изучить аппаратуры и методики опр...