- •М инистерство образования и науки российской федерации
- •220700 - Автоматизация технологических процессов и производств
- •220400 - Управление в технических системах воронеж 2012
- •Предисловие
- •Оновные сведения о системе mathcad
- •Основы пользовательского интерфейса
- •Операции с файлами
- •Входной язык Mathcad
- •Алфавит входного языка Mathcad
- •Типы данных
- •Присваивание значений
- •Задание ранжированных переменных
- •Выполнение арифметических операций
- •Элементарные функции
- •Работа с массивами, векторами и матрицами
- •Задание формата результатов
- •Построение графиков функции
- •Символьные вычисления
- •Символьные операции с выделенными выражениями
- •Символьные операции с выделенными переменными
- •Лабораторная работа № 1 основы работы в mathcad
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Задания
- •Лабораторная работа № 2
- •Порядок выполнения работы
- •Теоретические сведения
- •1. Решение с помощью обратного преобразования Лапласа
- •2. Приближенное численное решение
- •3. Решение с помощью блока Given и функции odesolve
- •Пример выполнения
- •1. Решение дифференциального уравнения с помощью преобразований Лапласа
- •2. Решение дифференциального уравнения методом Эйлера
- •3. Решение дифференциального уравнения с помощью функции odesolve
- •Контрольные вопросы
- •Задания
- •Лабораторная работа № 3 решение систем дифференциальных уравнений
- •Порядок выполнения работы
- •Теоретические сведения
- •Пример выполнения
- •4. Приведение матричного уравнения к новым координатам
- •5. Решение матричного уравнения с помощью теоремы Лагранжа-Сильвестра
- •Контрольные вопросы
- •Задания
- •Лабораторная работа № 4 исследование временных характеристик элементарных звеньев и соединений звеньев
- •Порядок выполнения работы
- •Теоретические сведения
- •Пример выполнения
- •1. Построение переходной и весовой функций идеального интегрирующего звена
- •2. Построение переходной и весовой функций апериодического звена первого порядка
- •3. Построение переходной и весовой функций реального дифференцирующего звена
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •Задания
- •Лабораторная работа № 5 исследование частотных xарактеристик элементарных звеньев и соединений звеньев
- •Порядок выполнения работы
- •Теоретические сведения
- •Пример выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •Задания
- •Лабораторная работа № 6 исследование устойчивости объектов управления и замкнутых систем автоматического управления
- •Порядок выполнения
- •Теоретические сведения
- •Пример выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Теоретические сведения
- •Пример выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •Задания
М инистерство образования и науки российской федерации
В ОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
К
АФЕДРА
ИНФОРМАЦИОННЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ
е.а. БАЛАШОВА, ю.п. бАРМЕТОВ,
В. К. Битюков, в.ф. лЕБЕДЕВ
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ПО ТЕОРИИ
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
Для подготовки бакалавров направлений
220700 - Автоматизация технологических процессов и производств
220400 - Управление в технических системах воронеж 2012
УДК
ББК
Б..
Научный редактор
д-р техн. наук, профессор В.К. БИТЮКОВ
Р е ц е н з е н т ы:
кафедра автоматизированных вычислительных систем
Воронежского государственного технического университета
(зав. кафедрой, д-р техн. наук, профессор С.Л. Подвальный),
зав. отделом ОАО «Автоматика»
к.т.н. Н.Р. Бобровников
Балашова Е.А.
Б.. Лабораторный практикум по теории автоматического управления / Е.А. Балашова, Ю.П. Барметов, В.К. Битюков, В.Ф. Лебедев; Воронеж. гос. технол. акад. - Воронеж, 2012. - 174 с.
ISBN
Учебное пособие написано в соответствии с требованиями ГОС ВПО подготовки бакалавров по направлениям 220700 – «Автоматизация технологических процессов и производств», 220400 - «Управление в технических системах». Предназначено для изучения дисциплины цикла ОПД «Теория автоматического управления». Содержит комплекс работ по изучению на моделях временных и частотных характеристик объектов автоматического управления, решению дифференциальных уравнений и систем дифференциальных уравнений, описывающих объекты и системы управления, исследованию устойчивости разомкнутых и замкнутых систем регулирования, оценке качества регулирования при детерминированных и случайных воздействиях, исследованию процессов в нелинейных системах.
УДК)
Б
Без
объявл. ББК
ISBN Балашова Е.А., Барметов Ю.П.
Битюков В.К., Лебедев В.Ф., 2012
Воронеж. гос.
технол. акад., 2012
Оригинал-макет данного издания является собственностью Воронежской государственной технологической академии и его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия академии запрещается.
Научное издание
Балашова Елена Анатольевна,
Барметов Юрий Павлович,
Битюков Виталий Ксенофонтович,
Лебедев Владимир Федосеевич
лабораторный практикум
по теории
автоматического управления
Корректура составителей
Компьютерный набор и верстка
Балашова Е.А., Барметов Ю.П.
Предисловие
Лабораторный практикум предназначен для бакалавров второго, третьего, курсов дневного и заочного обучения, направлений 220700, 220400 «Автоматизация технологических процессов и производств», «Управление и информатика в технических системах». Он содержит комплекс работ по изучению на моделях временных и частотных характеристик объектов автоматического управления; решению дифференциальных уравнений и систем дифференциальных уравнений, описывающих объекты и системы управления; исследованию устойчивости разомкнутых и замкнутых систем регулирования; оценке качества регулирования при детерминированных и случайных воздействиях; исследованию процессов в нелинейных системах, синтезу систем регулирования. Поскольку лабораторные работы выполняются с помощью системы компьютерной математики Mathcad, пособие содержит также краткие сведения о системе, усвоение которых необходимо для математического моделирования и оформления отчетов по лабораторным работам. Применение системы Mathcad позволяет достаточно оперативно изменять параметры моделей и проводить исследование их влияния на временные и частотные характеристики, устойчивость систем и качество регулирования. В описаниях к лабораторным работам приведены примеры их выполнения с использованием операторов и программ, записанных по требованиям системы Mathcad.
Отчет по лабораторной работе оформляется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к оформлению лабораторных работ в вузе, и должен содержать следующие общие разделы:
Титульный лист.
Формулировку цели работы.
Постановку задачи в соответствии с вариантом задания.
Тексты используемых при моделировании программ.
Результаты работы.
Выводы.
Дополнительные требования к отчету в случае необходимости приводятся в описании лабораторных работ.
