МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт высокоточных систем им. В.П. Грязева
Кафедра «Электроэнергетика»
Методические указания
по выполнению курсовой работы
учебной дисциплины (модуля)
«ИНФОРМАТИКА»
Уровень профессионального образования:
высшее образование – бакалавриат
Направление (специальность) подготовки:
13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»
Профиль (специализация) подготовки:
«Электроснабжение»
Квалификация выпускника: 68 бакалавр
Форма обучения: (очная, заочная)
Тула 2014 г.
Методические указания по выполнению курсовой работы учебной дисциплины «Информатика» разработаныдоцентом Ю.И.Гореловым и обсуждена на заседании кафедры «Электроэнергетика» института высокоточных систем им. В.П. Грязева,
протокол заседания кафедры № 10 от "07" октября 2014 г.
Зав. кафедрой________________ В.М. Степанов
Оглавление
1 Цель и задачи выполнения курсовой работы 4
2 Основные требования к курсовой работе 4
2.1 Тематика курсовой работы 4
2.2 Исходные данные к курсовой работе 4
2.3 Задание на курсовую работу 8
2.4 Содержание пояснительной записки к курсовой работе 10
3 Методические указания по выполнению курсовой работы 10
3.1 Основные сведения 10
3.2. Исследование переходной функции, амплитудно-фазовых и логарифмических частотных характеристик типовых звеньев с помощью системы MATLAB 12
3.3 Необходимые сведения из теории САУ 16
Список литературы 20
1 Цель и задачи выполнения курсовой работы
Настоящие методические указания служат пособием для студентов, выполняющих курсовую работу по Информатике. Целью курсовой работы является получение студентами практических навыков по анализу линейных систем автоматического управления, представленных в виде структурных динамических схем, на персональных компьютерах с использованием системы MATLAB - Simulink.
2 Основные требования к курсовой работе
2.1 Тематика курсовой работы
Курсовая работа посвящена исследованию переходной функции, амплитудно-фазовых и логарифмических частотных характеристик апериодического, реального дифференцирующего и колебательного звеньев с помощью системы MATLAB, и приложения MATLAB - системы имитационного моделирования Simulink
2.2 Исходные данные к курсовой работе
В данной работе исследуются основные временные и частотные характеристики апериодического, реального дифференцирующего и колебательного звеньев, т.к. характеристики безынерционного и интегрирующего звеньев очевидны, а реализация операции идеального дифференцирования средствами цифровой вычислительной техники невозможна.
При этом с помощью апериодического звена 1-го порядка описывается двигатель постоянного тока, реального дифференцирующего звена -дифференцирующая RC-цепь, колебательного звена - акселерометр для измерения угловых ускорений. Схемы исследуемых звеньев приведены на рисунке 1.
Рисунок 1 Исследуемые типовые звенья САУ: а - двигатель постоянного тока; б - дифференцирующая цепь; в - акселерометр угловых ускорений
Исходные данные для моделирования указанных звеньев приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1.
Номер варианта |
Двигатель постоянного тока |
RC- цепь |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
3,5 |
0,10 |
110 |
90 |
150 |
0,30 |
0,65 |
0,0200 |
|
2 |
8,5 |
0,15 |
36 |
70 |
1500 |
0,40 |
0,25 |
0,0220 |
|
3 |
5,0 |
0,10 |
36 |
40 |
15 |
0,12 |
1,60 |
0,5000 |
|
4 |
7,0 |
0,02 |
110 |
160 |
35 |
0,40 |
1,02 |
3,000 |
|
5 |
1,4 |
0,25 |
27 |
8 |
10 |
0,15 |
0,27 |
0,0015 |
|
6 |
1,4 |
0,12 |
27 |
10 |
10 |
0,80 |
0,85 |
0,3000 |
|
7 |
7,5 |
0,10 |
220 |
335 |
1000 |
0,15 |
0,93 |
1,2000 |
|
8 |
5,0 |
0,25 |
36 |
50 |
10 |
0,34 |
1,02 |
0,0250 |
|
9 |
4,2 |
0,12 |
36 |
45 |
1 |
0,12 |
1,55 |
0,0670 |
|
10 |
2,1 |
0,13 |
220 |
50 |
150 |
0,15 |
0,43 |
0,0018 |
|
11 |
5,0 |
0,10 |
36 |
10 |
15 |
0,40 |
0,25 |
0,3000 |
|
12 |
7,0 |
0,25 |
110 |
335 |
35 |
0,15 |
1,60 |
1,2000 |
|
13 |
1,4 |
0,12 |
27 |
50 |
10 |
0,80 |
1,02 |
0,0250 |
|
14 |
1,4 |
0,13 |
27 |
45 |
10 |
0,15 |
0,27 |
0,0670 |
|
15 |
7,5 |
0,15 |
220 |
50 |
1000 |
0,34 |
0,85 |
0,0018 |
|
16 |
5,0 |
0,10 |
36 |
40 |
10 |
0,12 |
0,93 |
0,0200 |
|
17 |
4,2 |
0,02 |
36 |
160 |
1 |
0,15 |
1,02 |
0,0220 |
|
18 |
2,1 |
0,25 |
220 |
8 |
150 |
0,30 |
1,55 |
0,5000 |
|
19 |
5,0 |
0,12 |
110 |
70 |
10 |
0,40 |
0,43 |
3,000 |
|
20 |
4,2 |
0,10 |
27 |
40 |
10 |
0,12 |
1,02 |
0,0200 |
|
21 |
5,3 |
0,02 |
36 |
70 |
1000 |
0,40 |
0,27 |
0,0220 |
|
22 |
5,0 |
0,25 |
110 |
40 |
10 |
0,15 |
0,85 |
0,5000 |
|
23 |
4,2 |
0,12 |
27 |
160 |
1 |
0,80 |
0,93 |
3,000 |
|
24 |
2,1 |
0,10 |
27 |
8 |
150 |
0,15 |
1,02 |
0,0015 |
|
25 |
5,0 |
0,25 |
220 |
10 |
15 |
0,34 |
1,55 |
0,3000 |
|
26 |
7,0 |
0,12 |
36 |
335 |
35 |
0,12 |
0,43 |
1,2000 |
|
27 |
1,4 |
0,13 |
36 |
50 |
10 |
0,15 |
0,25 |
0,0250 |
|
28 |
1,4 |
0,10 |
220 |
45 |
10 |
0,40 |
1,60 |
0,0670 |
|
29 |
7,5 |
0,25 |
36 |
50 |
1000 |
0,15 |
1,02 |
0,0018 |
|
30 |
5,0 |
0,12 |
110 |
10 |
10 |
0,80 |
0,27 |
0,3000 |
|
31 |
4,2 |
0,13 |
27 |
335 |
35 |
0,15 |
0,85 |
1,2000 |
|
32 |
2,1 |
0,15 |
27 |
50 |
10 |
0,34 |
0,93 |
0,0250 |
|
33 |
5,0 |
0,10 |
220 |
45 |
10 |
0,12 |
1,02 |
0,0670 |
|
34 |
4,2 |
0,02 |
36 |
50 |
1000 |
0,15 |
1,55 |
0,0018 |
|
35 |
1,4 |
0,25 |
36 |
40 |
10 |
0,40 |
0,43 |
0,0200 |
|
36 |
1,7 |
0,12 |
220 |
160 |
1 |
0,15 |
0,93 |
0,0220 |
|
37 |
5,0 |
0,10 |
110 |
8 |
150 |
0,80 |
1,02 |
0,5000 |
|
38 |
4,2 |
0,25 |
27 |
70 |
10 |
0,15 |
1,55 |
3,000 |
|
39 |
2,1 |
0,12 |
27 |
40 |
10 |
0,34 |
0,43 |
0,0670 |
|
40 |
5,0 |
0,13 |
27 |
335 |
1000 |
0,12 |
0,25 |
0,0018 |
|
41 |
7,0 |
0,15 |
220 |
50 |
10 |
0,15 |
1,60 |
0,3000 |
|
42 |
1,4 |
0,10 |
36 |
45 |
1 |
0,12 |
1,02 |
1,2000 |
|
43 |
1,4 |
0,02 |
36 |
50 |
150 |
0,15 |
0,27 |
0,0250 |
|
44 |
7,5 |
0,25 |
220 |
40 |
15 |
0,40 |
0,85 |
0,0670 |
|
45 |
5,0 |
0,25 |
110 |
160 |
35 |
0,15 |
1,60 |
0,0018 |
|
46 |
4,2 |
0,12 |
27 |
8 |
10 |
0,80 |
1,02 |
0,0200 |
|
47 |
2,1 |
0,13 |
36 |
70 |
10 |
0,15 |
0,27 |
0,0220 |
|
48 |
5,0 |
0,10 |
36 |
40 |
40 |
0,45 |
0,85 |
0,0520 |
|
49 |
4,2 |
0,25 |
220 |
70 |
15 |
0,75 |
0,90 |
0,1250 |
|
50 |
5,2 |
0,12 |
110 |
40 |
560 |
0,12 |
1,10 |
2,9000 |
|
Таблица 2.
Номер варианта |
Акселерометр |
||||||
|
|
|
|
|
|||
1 |
1,5 |
0,3 |
0 |
0,40 |
1,50 |
4,0 |
6,30 |
2 |
3,0 |
0,2 |
0 |
0,38 |
1,20 |
1,5 |
16,00 |
3 |
2,2 |
0,5 |
0 |
0,15 |
1,40 |
1,5 |
1,20 |
4 |
7,5 |
0,3 |
0 |
0,40 |
1,35 |
6,0 |
10,00 |
5 |
10,0 |
0,15 |
0 |
0,37 |
1,10 |
2,5 |
2,50 |
6 |
8,2 |
0,6 |
0 |
0,20 |
1,25 |
5,0 |
2,00 |
7 |
4,3 |
1,5 |
0 |
0,37 |
1,15 |
4,0 |
1,80 |
8 |
2,5 |
1,2 |
0 |
0,41 |
1,10 |
5,0 |
12,00 |
9 |
1,3 |
1,1 |
0 |
0,30 |
1,05 |
3,0 |
2,60 |
10 |
2,4 |
0,8 |
0 |
0,35 |
1,50 |
1,0 |
20,00 |
11 |
4,2 |
0,6 |
0 |
0,15 |
1,40 |
6,0 |
10,00 |
12 |
5,8 |
0,25 |
0 |
0,40 |
1,20 |
2,5 |
2,50 |
13 |
2,1 |
0,35 |
0 |
0,37 |
1,35 |
5,0 |
2,00 |
14 |
9,5 |
0,55 |
0 |
0,20 |
1,55 |
4,0 |
1,80 |
15 |
6,2 |
0,75 |
0 |
0,37 |
1,60 |
5,0 |
12,00 |
16 |
7,5 |
0,82 |
0 |
0,41 |
1,20 |
3,0 |
2,60 |
17 |
10,0 |
0,3 |
0 |
0,30 |
1,40 |
1,0 |
20,00 |
18 |
8,2 |
0,2 |
0 |
0,35 |
1,35 |
2,5 |
10,00 |
19 |
4,3 |
0,5 |
0 |
0,40 |
1,10 |
5,0 |
2,50 |
20 |
2,5 |
0,3 |
0 |
0,37 |
1,25 |
4,0 |
2,00 |
21 |
1,3 |
0,15 |
0 |
0,20 |
1,15 |
5,0 |
1,80 |
22 |
2,4 |
0,6 |
0 |
0,37 |
1,10 |
3,0 |
12,00 |
23 |
4,2 |
1,5 |
0 |
0,41 |
1,05 |
1,0 |
2,60 |
24 |
5,8 |
1,2 |
0 |
0,30 |
1,50 |
6,0 |
20,00 |
25 |
2,1 |
1,1 |
0 |
0,35 |
1,40 |
2,5 |
10,00 |
26 |
9,5 |
0,8 |
0 |
0,15 |
1,20 |
5,0 |
2,50 |
27 |
6,2 |
0,6 |
0 |
0,40 |
1,35 |
4,0 |
2,00 |
28 |
2,5 |
0,25 |
0 |
0,37 |
1,55 |
4,0 |
1,80 |
29 |
1,3 |
0,35 |
0 |
0,20 |
1,60 |
1,5 |
12,00 |
30 |
2,4 |
0,55 |
0 |
0,37 |
1,10 |
1,5 |
2,60 |
31 |
4,2 |
0,75 |
0 |
0,41 |
1,05 |
6,0 |
20,00 |
32 |
5,8 |
0,82 |
0 |
0,30 |
1,50 |
2,5 |
16,00 |
33 |
2,1 |
1,2 |
0 |
0,35 |
1,40 |
5,0 |
1,20 |
34 |
9,5 |
1,1 |
0 |
0,37 |
1,20 |
4,0 |
10,00 |
35 |
6,2 |
0,8 |
0 |
0,20 |
1,35 |
5,0 |
2,50 |
36 |
7,5 |
0,6 |
0 |
0,37 |
1,55 |
3,0 |
2,00 |
37 |
10,0 |
0,25 |
0 |
0,41 |
1,60 |
1,0 |
1,80 |
38 |
8,2 |
0,35 |
0 |
0,30 |
1,20 |
6,0 |
12,00 |
39 |
4,3 |
0,55 |
0 |
0,35 |
1,40 |
2,5 |
2,60 |
40 |
2,5 |
0,75 |
0 |
0,40 |
1,35 |
5,0 |
20,00 |
41 |
1,3 |
0,82 |
0 |
0,37 |
1,10 |
4,0 |
10,00 |
42 |
2,4 |
0,3 |
0 |
0,20 |
1,25 |
5,0 |
2,50 |
43 |
4,2 |
0,2 |
0 |
0,37 |
1,15 |
3,0 |
2,00 |
44 |
5,8 |
0,5 |
0 |
0,41 |
1,10 |
1,0 |
1,80 |
45 |
2,1 |
0,3 |
0 |
0,30 |
1,05 |
2,5 |
12,00 |
46 |
9,5 |
0,15 |
0 |
0,35 |
1,50 |
5,0 |
2,60 |
47 |
6,2 |
0,6 |
0 |
0,37 |
1,35 |
4,0 |
20,00 |
48 |
9,5 |
1,5 |
0 |
0,20 |
1,10 |
5,0 |
10,00 |
49 |
2,3 |
1,2 |
0 |
0,37 |
1,25 |
3,0 |
2,50 |
50 |
5,0 |
1,1 |
0 |
0,55 |
1,15 |
1,0 |
2,00 |
