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

24 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


Данной работой Вы можете всегда поделиться с другими людьми, они вам буду только благодарны!!!
Кнопки "поделиться работой":

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

59912. Внеклассное мероприятие «Дорожный марафон» 45 KB
  Учитель: Правил дорожных на свете немало Все бы их выучить нем не мешало. Какие это препятствия Дети: читают Загадочный знак Площадь ребусов Песенная остановка Наведём порядок на дороге Секрет Учитель: А помогать нам и вести к завершению марафона будет нам наш городок.
59913. «Армейский калейдоскоп» (сценарий на 23 февраля) 41.5 KB
  Ведущий 1: Февральский ветер ворошил страницы в календаре порядок наводя Потом он вдруг решил остановиться на дате 23 февраля Давным–-давно был праздник установлен Что говорить традиция сильна Мальчишек поздравляем снова мы им желаем мира и добра.
59914. Seasons. The weather 44 KB
  Now I will divide you into two teams. The first team will includes the children who were born in winter and autumn. The second team will include the children who was born in summer and spring.
59915. Путешествие в мир растений. Внеклассное мероприятие для учащихся начальной школы 45.5 KB
  Предварительная подготовка: ученики экскурсоводы заранее составляют и рисуют кроссворд подбирают материал о комнатных растения имеющихся в саду подготавливают загадки для ребят распределяют роли.
59916. Внеклассное мероприятие. Викторина: Моё здоровье – в моих руках 40.5 KB
  Цели. формировать здоровый образ жизни; воспитывать общую культуру здоровья; развивать коммуникативные умения учащихся. Предварительная подготовительная работа. Подготовка вопросов викторины.
59917. В гостях у Маршака (Игровое путешествие по произведениям С.Я. Маршака) 37 KB
  Маршака В 3-4х классах Оборудование. Маршака иллюстрированные изданияч его стихов и сказок. Теперь я буду читать вам отрывки из стихов Самуила Яковлевича Маршака.
59919. Внеклассное мероприятие «Час – дружбы, вежливости и доброты» 82 KB
  Воспитательные задачи: воспитывать доброжелательность доброту; умение видеть красоту в простом и обыденном; умение дарить тепло и доброту; способствовать развитию кругозора детей умению мыслить и рассуждать; развивать у учащихся эстетические и духовно-нравственные способности..
59920. Классный час «Путешествие эрудитов» 38.5 KB
  За каждый правильный ответ команда получает 1 балл. В случае если команда ответила неправильно или не знает как отвечать то ход переходит другой команде. И эта команда за правильный ответ на этот вопрос получает 05 балла.