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

31 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

74251. СТЕРИЛИЗАЦИЯ. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ЦСО 197 KB
  На данном занятии изучаются методы стерилизации, которые являются важнейшим аспектом программы профилактики ИСМП в медицинских организациях. Студенты должны четко осознавать важность стерилизационных мероприятий и овладеть знаниями и навыками, необходимыми для их осуществления.
74252. Личная гигиена тяжелобольного пациента. Утренний туалет 98.78 KB
  Личная гигиена тяжелобольного пациента. Отрабатывают навыки по уходу за волосами стрижку ногтей на руках ногах умывание пациента уход за слизистыми очищение наружного слухового прохода. Обучение пациента и его семьи элементам ухода. ОСНАЩЕНИЕ: тестовые задания 2 уровень задание для деловой игры таблица Личная гигиена пациента.
74253. УЧАСТИЕ МЕДСЕСТРЫ В ЛАБОРАТОРНЫХ МЕТОДАХ ИССЛЕДОВАНИЯ 169.51 KB
  Входной контроль знаний с эталонами ответов по теме Сбор мочи и взятие мазка из носа зева и носоглотки для лабораторных исследований. Манипуляции с алгоритмом по теме Сбор мочи и взятие мазка из носа зева и носоглотки для лабораторных исследований. Ситуационные задачи – проблемного характера сценарий деловой игры элементы деловой игры по теме Сбор мочи и взятие мазка из носа зева и носоглотки для лабораторных исследований. Итоговый контроль тестовые задания письменная работа по теме Сбор мочи и взятие...
74254. УЧАСТИЕ МЕДИЦИНСКОЙ СЕСТРЫ В ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДАХ ИССЛЕДОВАНИЯ 100.55 KB
  Значительная роль в диагностике многих заболеваний принадлежит инструментальным методам исследования. Достоверность и точность инструментальных методов исследования зависят от того насколько правильно и тщательно медицинская сестра подготовила пациента к его проведению. ЦЕЛИ: Учебная: доказать важность и необходимость...
74256. ДЕЗИНФЕКЦИЯ. ПОДГОТОВКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ РАСТВОРОВ 73.46 KB
  В качестве самостоятельной работы рекомендуется составить тематический кроссворд; подготовить реферативное сообщение по темам Дезинфекция: зачем она нужна Виды дезинфекции Методы дезинфекции Химическая дезинфекция. Оснащение Демонстрационный материал: таблицы Виды дезинфекции; Методы дезинфекции; журнал генеральных уборок; журнал учета работы бактерицидных облучателей...
74257. МЕДИКАМЕНТОЗНОЕ ЛЕЧЕНИЕ В СЕСТИНСКОЙ ПРАКТИКЕ: ВЫПИСКА, ХРАНЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ 136.79 KB
  Студенты должны осознать важность усвоения теоретического материала и практической подготовки на занятии для дальнейшей работы с пациентами в стационаре. Оформлением журналов учета лекарственных средств; ознакомить с обучением пациента приему лекарств. Проявлять выдержку сдержанность пользоваться авторитетом у пациента.
74259. ВНУТРИБОЛЬНИЧНАЯ ИНФЕКЦИЯ: РАБОТА С КРОВЬЮ И БИОЛОГИЧЕСКИМИ ЖИДКОСТЯМИ 269 KB
  В качестве самостоятельной работы рекомендуется составить тематический кроссворд; написать реферат на тему «Роль медицинской сестры в профилактике и контроле распространения ИСМП», «Масштаб проблемы ИСМП»; составить схему «Способы передачи инфекции в лечебно-профилактических учреждениях»