Порядок выполнения работы
Задание: получить временные характеристики следующих типовых динамических звеньев:
1) Безинерционное
(усилительное) 
2) Устойчивое
апериодическое 
3) Устойчивое
колебательное <1
4) Реальное
дифференцирующее 
5) Реальное
интегрирующее 
6) Изодромное 
Таблица 1.1
Номер варианта |
Постоянная времени Т1, с |
Постоянная времени Т2, с |
k |
|
|
0,1 |
0,01 |
1 |
|
|
0,2 |
0,01 |
1,5 |
|
|
0,3 |
0,01 |
2 |
|
|
0,4 |
0,02 |
2,5 |
|
|
0,5 |
0,02 |
3 |
|
|
0,6 |
0,02 |
3,5 |
|
|
0,7 |
0,04 |
4 |
|
|
0,8 |
0,04 |
4,5 |
|
|
0,9 |
0,04 |
5 |
|
|
1,0 |
0,08 |
5,5 |
|
|
0,1 |
0,08 |
1,1 |
|
|
0,2 |
0,08 |
1,2 |
|
|
0,3 |
0,08 |
2,1 |
|
|
0,4 |
0,01 |
2,2 |
|
|
0,5 |
0,01 |
1 |
|
|
0,6 |
0,01 |
1,5 |
|
|
0,7 |
0,02 |
2 |
|
|
0,8 |
0,02 |
2,5 |
|
|
0,9 |
0,02 |
3 |
|
|
1,0 |
0,04 |
3,5 |
|
|
0,1 |
0,04 |
4 |
|
|
0,2 |
0,04 |
4,5 |
|
|
0,3 |
0,08 |
5 |
|
|
0,4 |
0,08 |
5,5 |
|
|
0,5 |
0,08 |
1,1 |
|
|
0,6 |
0,08 |
1,2 |
|
|
0,7 |
0,06 |
2,1 |
|
|
0,8 |
0,06 |
2,2 |
|
|
0,9 |
0,06 |
3,2 |
|
|
1,0 |
0,06 |
4,2 |
|
|
0,3 |
0,02 |
5,2 |
|
|
0,4 |
0,04 |
6,2 |
|
|
0,5 |
0,04 |
5,4 |
|
|
0,6 |
0,04 |
4,4 |
|
|
0,7 |
0,08 |
11,2 |
Примечание: В передаточные функции звеньев, где содержится одна постоянная времени, подставляется Т1. Постоянная времени Т2 применяется для моделирования устойчивого колебательного звена, при этом Т2 = Т1 Т2, а Т = Т1 + Т2.
Ход работы
Выбрать на рабочем столе иконку «MatLab 6.5»
В верхнем меню File → New → Model.
В появившемся окне в строке «Инструменты» выбрать значок Library Browser – библиотека Simulink (четвертый значок справа).
Создать путем перетаскивания блоков схему моделирования временных характеристик в следующем порядке. В разделе блоков типа Continuous выбрать необходимые звенья для проведения лабораторной работы, например TransferFcn. На вход исследуемого блока подать сигнал – единичное ступенчатое воздействие (блок Constant в разделе Sources). Для этого присоединить блок задания константы с параметром «1». Выход исследуемого блока подключить к устройству отображения сигнала, в качестве которого можно выбрать осциллограф – Scope в разделе Sinks.
Блоки можно искать и через встроенную поисковую систему, набрав в поле Find несколько символов и нажав клавишу Enter. Если нужное звено найдено, то перетаскиваем его на монтажное поле, если нет - продолжаем поиск через клавишу Enter.
Снять временные характеристики первого звена и определить его временные характеристики после двукратного нажатия на блок Scope. Все остальные схемы можно получить путем клонирования звеньев. В полученных звеньях изменить передаточную функцию в соответствии с заданием. В окне Scope выбрать второй справа значок Parametrs, затем в окне Number of axes установить количество каналов осциллографа равное 3. Правой кнопкой мыши щелкнуть по экрану осциллографа и выбрать пункт Axes properties (свойства каналов). Затем установить Y-min 0 т.к. отрицательных значений на экране не будет, а положительное значение установить процентов на 30÷50 больше максимального на осциллограмме. И так для всех каналов.
Затем организовать связи с блоком Constant и осциллографом. Снять временные характеристики для каждого звена. Установить, согласно заданию, параметры исследуемых звеньев. Запустить моделирование процессов в схеме. Полученные графики отобразить в отчете. Проделать эти действия для всех пунктов задания. Во время работы с пакетом MatLab и библиотекой Simulink на рабочем поле модели выбранные блоки можно клонировать при удержании клавиши Ctrl. Запуск процесса моделирования производится с помощью кнопки ► на панели инструментов.
Для всех случаев определить время переходного процесса и установившееся значение. Для переходных процессов, имеющих колебательный характер рассчитать коэффициент затухания сигнала
.Сравнить полученные экспериментальные характеристики между собой и с приведенными в литературе. Сделать вывод об изменении переходных характеристик звена, при изменении параметров звена.