Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
СЕЕ Л.Р. 1.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
290.82 Кб
Скачать

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

РОЗРАХУНОК СПІЛЬНОЇ МЕХАНІЧНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ З ВИКОРИСТАННЯМ УНІВЕРСАЛЬНОЇ МАТЕМАТИЧНОЇ СИСТЕМИ MATLAB

1. Мета роботи

Вивчення методів розрахунку спільної механічної характеристики піднімального механізму і придбання навичок використання системи MATLAB для аналітичних розрахунків силових споживачів електричної енергії.

2. Теоретичні відомості

Метою даної роботи є розрахунок механізму підйому.

Механізм має кінематичну схему, показану на рис.1.

Рис. 1. Кінематична схема вантажного механізму

Вхідні данні:

1. Максимальна швидкість підйому вантажу — Vmax;

2. Маса вантажу — тв, кг;

3. ККД механізму — η;

4. Тривалість включення механізму — ТВ, %.

Послідовність розрахунку.

1. Ввод даних:

— максимальна швидкість підйому вантажу — Vmax;

— маса вантажу — тв, кг;

  • ККД механізму — η;

  • тривалість включення механізму — ТВ, %.

2. Вибір двигуна.

2.1 Статичний момент, приведений до валу двигуна

2.2 Потужність двигуна

2.3 Потужність двигуна, приведена до стандартного значення ТВст

2.4 Обираємо двигун з

Паспортні данні двигуна:

— номінальна потужність при роботі в тривалому режимі Рном, кВт;

— номінальна частота обертання пном, об/хв;

— частота обертання магнітного поля статора пс, об/хв;

— максимальний момент двигуна Мmax, Н·м;

— маховий момент двигуна GD2, кгм2.

3. Перевірка двигуна на пуск.

3.1 Номінальний момент двигуна:

3.2 Перевантажувальна здатність двигуна:

3.3 Номінальне ковзання:

3.4 Критичне ковзання на природній характеристиці:

3.5 Пусковий момент двигуна

3.6 Статичний момент, приведений до валу двигуна

3.7 Перевірка двигуна згідно умов пуску ( )

4 Будова спільної механічної характеристики

4.1 Критична частота обраного двигуна

4.2 Розрахунок спільної характеристики проводимо по формулі

Результати розрахунку заносимо в таблицю 1.

4.3 Розраховуємо час пуску двигуна

час перехідного процесу на кожній ділянці визначаємо по формулі

де

Результати розрахунку заносимо в таблицю 1.

Таблиця 1

n, об/хв

M, Н·м

k

Δпk, об/хв

Mдин.k, Н·м

Δtk, c

tпуск, с

час пуску двигуна

Робота з програмою MATLAB

Система MATLAB, розроблена більше десяти років тому компанією MathWorks, є універсальним засобом для виконання математичних обчислень. Її робота заснована на виконанні операцій з матрицями, що й відбито в назві: MATLAB ― це скорочення від MATrix LABoratory (Матрична Лабораторія).

Дана система може використовуватися для розрахунків у багатьох галузях науки й техніки, таких як электро- і радіотехніка, динаміка, акустика, енергетика, економіка й т.п. MATLAB є незамінним помічником при виконанні матричного аналізу, при рішенні задач математичної фізики, статистичних, оптимізаційних і фінансово-економічних задач, при дослідженні й обробці сигналів і зображень, обробці й візуалізації інформації й т.д.

Однак найбільшою мірою система орієнтована на виконання інженерних розрахунків, оскільки її математичний апарат опирається на обчислення з матрицями й комплексними числами. MATLAB містить багато процедур і функцій, необхідних інженерові й науковцеві для виконання складних чисельних розрахунків і моделювання поводження технічних і фізичних систем.

Крім роботи із програмами, обчислення в середовищі MATLAB можна виконувати "у режимі калькулятора", тобто одержувати результат відразу ж після уведення потрібного оператора або команди.

Операції із числами

Як уже згадувалося в попередній главі, обчислення в середовищі MATLAB можна робити або в програмному режимі, викликаючи відповідну програму мовою MATLAB, що забезпечує уведення даних, виконання обчислень і висновок результатів, або "у режимі калькулятора", одержуючи результат відразу ж після уведення потрібного оператора або команди.

Робота "у режимі калькулятора" полягає в наступному. Користувач уводить у командне вікно підлягаючому обчисленню вираження, натискає клавішу <Enter>, після чого програма видає результат.

Програма MATLAB обчислила уведене вираження, а результат привласнила спеціальній змінній ans і вивела його в окремому рядку.

Крім того, під результатом з'являється новий знак запрошення (») з миготливим курсором, що говорить про те, що програма готова до уведення наступної команди.

Результат, збережений у змінній ans, можна використати для подальших обчислень. Так, якщо потрібно обчислити вираз (3 + 5)/2, наберіть у командному рядку вираження ans/2, натисніть клавішу <Enter>.

Найпростішим об'єктом мови MATLAB є число. Числа можуть бути цілими, дробовими, дійсними, комплексними, позитивними, негативними й т.д. Далі в цій главі будуть розглянуті правила уведення й обробки дійсних і комплексних чисел, векторів і матриць, а також найпростіші операції з ними.

Дійсні числа

Дійсні (речовинні) числа в системі MATLAB записуються в наступному виді.

0

1

-58

3.4576

0.00004

7.135е13

3.42е−3

Як прийнято в більшості мов програмування високого рівня, в MATLAB для відділення цілої частини числа від дробової в мантисі використається крапка, а не кома. А для відділення порядку числа від мантиси застосовується символ е ті запис 3.42е−3 відповідає запису 3.42×103, або 0.00342.

При цьому між символами в числах (зокрема між цифрами й символом е не повинно бути пробілів, інакше MATLAB видасть повідомлення про помилку.

Вид результату обчислень залежить від формату висновку, установленого в MATLAB. За замовчуванням використається формат short, при якому після десяткової крапки відображається чотири десяткові цифри.

Так, якщо в командний рядок увести число 8.48765326е−5 і нажати клавішу <Enter>, на екрані відобразиться наступне.

» 8.48765326е−005

ans =

8.4877е−005

Найпростіші арифметичні операції

З дійсними й комплексними числами в MATLAB можна проводити різні арифметичні операції, такі як додавання, вирахування, множення й ділення. Для цього в MATLAB, як й в інших мовах програмування, використаються традиційні арифметичні оператори: +, −, * й /. Є також оператор піднесення в степінь (^).

Порядок виконання арифметичних операцій такий.

1. Піднесення в степінь (^).

2. Множення й ділення (*, /).

3. Додавання й віднімання (+, −).

Іншими словами, серед арифметичних операторів найбільший пріоритет має оператор піднесення в степінь, а найменший - оператори додавання й віднімання. Виконання операцій однакового пріоритету відбувається в порядку ліворуч праворуч. Однак, використовуючи в математичних вираженнях круглі дужки, порядок виконання арифметичних операцій можна змінити.

Допустимо, потрібно знайти значення наступного арифметичного вираження.

(2.54×5.13 + 3.48)5 − (4.21 − 2.03)3

Для цього введіть дане вираження а командний рядок, використовуючи відповідні арифметичні оператори MATLAB, і натисніть клавішу <Enter>. Програма відобразить результат обчислень у вигляді значення системної змінної ans.

» (2.54*5.13+3.48)^5−(4.21−2.03)^3

ans =

1.2268е+006

Якщо потім знадобиться обчислити вираження, подібне представленому вище, наприклад

(2.54×5.13 + 3.48)5 + (4.21−2.03)3

те його зовсім не обов'язково вводити в командний рядок заново. C допомогою клавіш <↑> й <↓> й у рядку уведення можна відобразити раніше уведені із клавіатури команди й вираження. У цьому випадку скористайтеся клавішею <↑> - і в командному рядку відобразиться уведене вами на попередньому етапі вираження. Відредагуйте його потрібним образом і натисніть <Enter>.

» (2.54*5.13−3.48)^5+(4.21−2.03)^3

ans =

7.9687е+004

Щоб уникнути уведення дуже довгих і складних формул, використайте змінні для зберігання проміжних результатів.

Наприклад, розглянуте вище вираження можна обчислити в такий спосіб.

» а=(2.54*5.13−3.48)^5; » b=(4.21+2.03)^3; » с=а+b

с =

7.9687е+004

Зверніть увагу на те, що перші два рядки даного запису завершуються символом крапки з комою, що дозволяє уникнути виводу на екран результатів обчислення проміжних виражень, тобто виражень, привласнених змінним а й b.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]