42207

ТИПОВЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ ЗВЕНЬЯ

Лабораторная работа

Физика

Интегрирующее звено интегратор описывается дифференциальным уравнением: или где коэффициент усиления а его переходная функция . Интегрирующее звено с замедлением описывается дифференциальным уравнением: или где постоянная времени а его переходная функция . Изодромное звено описывается дифференциальным уравнением: или а его переходная функция . Реальное дифференцирующее звено описывается дифференциальным уравнением или а его переходная функция .

Русский

2013-10-27

512 KB

32 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ТИПОВЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ ЗВЕНЬЯ

Цель работы. Исследование переходных характеристик элементарных звеньев.

Методические рекомендации. До начала работы студенты должны получить от преподавателя вариант задания и файл с математическими моделями элементарных звеньев. Лабораторная работа рассчитана на 2 часа.

Теоретические сведения. Типовыми динамическими звеньями называются простейшие составные части системы, поведение которых описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями 0-2-го порядка:

     (4.1)

где  - входная переменная звена ,  -выходная переменная; -постоянные коэффициенты (параметры). С использованием оператора дифференцирования s=d/dt уравнение (4.1) запишется в виде

 

или

где W(s)-передаточная функция звена (4.1).

Переходным процессом называется изменение во времени переменных (сигналов) динамической системы или звена: , , обусловленное начальными условиями или входным воздействием.

Переходной функцией системы или звена y=h(t) называется переходный процесс выходной переменной при единичном входном воздействии g=1(t) и нулевых начальных условиях. По графику переходной функции может быть определена математическая модель исследуемого динамического звена и ее параметры.

 Интегрирующее звено (интегратор) описывается дифференциальным уравнением:

или ,

где - коэффициент усиления, а его переходная функция .

 Интегрирующее звено с замедлением описывается дифференциальным уравнением:

 или

где - постоянная времени, а его переходная функция

.

Изодромное звено описывается дифференциальным уравнением:

 или ,

а его переходная функция -

 .

 Реальное дифференцирующее звено описывается дифференциальным уравнением

 или

а его переходная функция -

.

 Апериодическое звено 1-го порядка описывается дифференциальным уравнением:

или ,

а его переходная функция -  .

 Апериодическое звено 2-го порядка описывается дифференциальным уравнением:

или ,

где  - постоянные времени, причем . При этом корни характеристического уравнения  будут вещественными и отрицательными.

Знаменатель передаточной функции апериодического звена 2-го порядка разлагается на множители:

,

где  ,

Апериодическое звено второго порядка эквивалентно двум звеньям первого порядка, включенным последовательно друг за другом, с общим коэффициентом усиления  и постоянными времени . Его переходная функция имеет вид

.

 Колебательное звено описывается тем же дифференциальным уравнением, что и апериодическое звено второго порядка. Однако корни характеристического уравнения  должны быть комплексными, что будет выполняться при .

Передаточная функция колебательного звена обычно представляется в виде

,

где - период свободных колебаний при отсутствии затухания,  - параметр затухания, лежащий в пределах . Переходную функцию данного звена можно представить в виде

,

где , . Параметр  легко определяется по графику переходной функции, а параметр  находится посредством выражения

.

 Консервативное звено является частным случаем колебательного звена при . Тогда корни характеристического уравнения  будут чисто мнимые. Передаточная функция колебательного звена имеет вид

,

а его переходная функция -  ,

где .

 Порядок выполнения работы

Открыть файл lab_N.m, где N - номер варианта, содержащий шесть блоков. Каждый блок описывает некоторое элементарное звено. Снять переходные характеристики каждого из них. По переходным характеристикам определить тип звена, его передаточную функцию и параметры. Подтвердить полученные результаты вычислительными экспериментами.

 

Содержание отчета

Переходные характеристики исследуемых элементарных звеньев, их передаточные функции и параметры

Выводы

Вопросы к защите лабораторной работы

Перечислите способы, с помощью которых может быть задана динамическая система.

Назовите типовое динамической звено, если корни знаменателя его передаточной функции чисто мнимые, а числитель передаточной функции равен постоянной.

Назовите типовое динамической звено и параметры, если его переходная функция - .

Динамической звено описывается дифференциальным уравнением . При каких значения параметра  оно называется колебательным звеном?

Найдите переходную функцию динамической звена заданного дифференциальным уравнением


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

32396. История и характеристика тестов интеллекта 14.22 KB
  Общие признаки интеллектуальных тестов: Носят эмпирический характер отсутствует базисная теория интеллекта. Тесты интеллекта являются одними из наиболее распространенных в психодиагностике и применяются для выявления уровня развития отдельных психических функций комплексов или уровня развития интеллекта в целом: Тесты интеллекта направлены на установление уровня интеллектуального развития человека метрические шкалы БинеСимона интеллектуальные шкалы Векслера. Тесты специальных способностей предназначены для измерения уровня...
32397. Представление о личности в экзистенциально-гумманистической психологии 13.83 KB
  Исходит из уникальности конкретной жизни человека где каждый ответственен за свои действия Я есть мой выбор есть субъективная реальность. Субъективный опыт основной феномен в изучении и понимании человека который не может быть сведен к универсальным правилам. Рассматривается проблема человека которая рефлектирует и подтверждает себя в процессе обретения смыслов. В центр внимания ставятся и внещние силы обуславливающие поведение человека но его собственная индивидуальность которая себя не знает Хайдеггер проверяет Сарт или...
32398. Методы статической обработки 14.28 KB
  При сравнении того или иного показателя или результатов исследования используются критерии различий. Они позволяют оценить степень статистической достоверности различий между разнообразными показателями. Разнообразие критериев различий позволяет: выбирать критерий адекватный типу шкалы в которой получены экспериментальные данные; работать со связанными зависимыми и несвязанными независимыми выборками; работать с неравными по объему выборками; выбирать из критериев разные по мощности в зависимости от целей исследования. Критерии...
32399. Мотивационная сфера личности. Понятие направленности. Понятие потребностей, интересов, установок, мировоззрения. Методы их получения 15.73 KB
  Мотивационная сфера личности – вся совокупность мотивов личности которая формируется и развивается в течении жизни определяется индивидуальности поведения и деятельности. Мотив – это внутренние силы которые связаны с потребностями личности и побуждают ее к определенной деятельности. Мотивация совокупность мотивов побуждающая человека к активной деятельности. Смыслообразующая – придание деятельности глубокого личностного смысла.
32400. Основные принципы и этапы психологического консультирования 14.54 KB
  Для ее реализации необходимо наличие клиента. Присутствие в жизни клиента психологического дискомфорта определяемого им или его ближайшим окружением как проблемы. Желание клиента решить данную проблему. При оказании помощи делается акцент на имеющиеся у клиента ресурсы.
32401. Выделение психологии в самостоятельную науку и ее развитие в конце 19- начало 20 века. Кризис в психологии. Проблема методов в психологии 14.91 KB
  Психология как самостоятельная наука выделилась в середине 19 века, ее предметом стали считать сознание, основной задачей – подвергнуть анализу содержания сознания, исследовать различные состояния сознания и его свойства. Психологи считали, что процессы сознания непосредственно открываются только человеку, которому принадлежат и закрыты для внешнего наблюдения
32402. Сущность и специфика педагогического общения. Стиль общения педагога его влияние на характер педагогического общения 15.23 KB
  Стиль общения педагога его влияние на характер педагогического общения. Функции общения: Социальнопсихологическое обеспечение воспитательного процесса. Задачи общения: Взаимопонимание умение смотреть на себя глазами партнера по общению.
32403. Социальные установки, стереотипы ценности личности. Связь социальных установок с традициями, групповыми нормами и культурой 16.8 KB
  Связь социальных установок с традициями групповыми нормами и культурой. Компоненты установок: Когнитивные знание об объекте; Аффективные чувства которые он вызывает; Поведенческие действия которые он порождает. Но западные исследователи последнего времени показывают что не все эти три компонента обязательно имеют место при наличии установок поэтому отходят от этой точки зрения к более ранней в соответствии с которой установка имеет только один параметр – оценочный. Функции установок: Приспособительная – направляет субъект к...
32404. Понятие о способностях. Задатки и способности. Способности и деятельность. Развитие особенностей. Одаренность 17.87 KB
  Задатки являются предпосылками развития способностей но не определяют их поэтому могут развиваться в различных направлениях превращаясь в различные способности. Классификация способностей: 1. Признаки способностей Продуктивная деятельность Скорость научения Индивидуальный характер выполнения Раннее проявление высоких результатов Помехоустойчивость склонность к деятельности. Формирование и развитие способностей происходит в процессе определенным образом организованной деятельности и общения.