ЛАБ3 - Исследование интегрирующих и дифференцирующих звеньев
.docxМИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА»
Кафедра автоматизированного электропривода и мехатроники
Лабораторная работа № 3
Исследование интегрирующих и дифференцирующих звеньев
Выполнил:
Проверил:
Магнитогорск, 2019
Исследование интегрирующих и дифференцирующих звеньев
Цель работы: Математическое моделирование временных характеристик динамических звеньев. Изучение динамических свойств, частотных характеристик и оценка влияния параметров на свойства звеньев. Ознакомление с системами MATLAB и MathCAD. Применение этих систем для изучения динамических звеньев.
Программа работы
1. Математическое моделирование. Расчётно–экспериментальная часть
-
Ознакомиться с основами моделирования звеньев и систем управления с использованием пакета MATLAB–Simulink
-
По заданию преподавателя определить параметры звеньев и создать их модели
-
Расчёт временных характеристик исследуемых динамических звеньев:
-
Расчёт переходных функций h(t) и импульсных переходных (весовых) функций ω(t) динамических звеньев по методу структурного моделирования.
-
Аналитический расчет временных характеристик. Сравнить результаты расчета с моделированием.
-
Определение показателей переходных процессов исследуемых звеньев
-
-
Частотный анализ динамических звеньев с использованием пакета MATLAB–Simulink
-
Расчётно–графическая часть. Составление отчета по лабораторной работе
-
Представить цель и программу работы, содержание расчетно–экспериментальной части
-
Создаются модели динамических звеньев и задаются параметры этих звеньев
-
Приводятся соответствующие графики переходных функций h(t) и весовых функций w(t) рассматриваемых динамических звеньев
-
Производятся аналитический расчет временных характеристик h(t) и w(t) исследуемых звеньев. Сравнить результаты аналитического расчета с моделированием. Определяются показатели переходных процессов звеньев.
-
Приводятся результаты частотного анализа для динамических звеньев с использованием пакета MATLAB–Simulink, представляются временные характеристики, логарифмические частотные характеристики и комплексные частотные характеристики
-
Рассчитываются и строятся асимптотические ЛАЧХ L(w) и ЛФЧХ (w) для заданных звеньев.
-
Сделать выводы по работе.
-
Переходные функции интегрирующих звеньев звеньев
Исследуются следующие интегрирующие звенья: идеальное интегрирующее, интегрирующее с замедлением и пропорционально–интегральное.
.
Рисунок 1–Схема модели интегрирующих звеньев.
Рисунок 2–Переходные функции интегрирующих звеньев:1–пропорционально интегральное звено; 2–интегрирующее звено; 3–реально интегрирующее звено.
Рисунок 3–Импульсно-переходные функции интегрирующих звеньев: 1–пропорционально интегральное звено; 2–интегрирующее звено; 3–реально интегрирующее звено.
Рисунок 4–Логарифмические частотные характеристики интегрирующих звеньев: 1–пропорционально интегральное звено; 2–интегрирующее звено; 3–реально интегрирующее звено.
Рисунок 5–Комплексно-частотная функция интегрирующих звеньев: 1–пропорционально интегральное звено; 2–интегрирующее звено; 3–реально интегрирующее звено.
Переходные функции дифференцирующих звеньев
Исследуются следующие дифференцирующие звенья: пропорционально-дифференциальное с передаточной функцией.
Рисунок 6–Схема модели для исследования переходных функций дифференцирующих звеньев.
Рисунок 7–Графики переходных функций дифференцирующих звеньев:
1–ПД дифференциального типа; 2–РДЗ; 3–ПД интегрального типа.
Рисунок 8–Графики импульсно-переходных функций дифференцирующих звеньев:
1–ПД дифференциального типа; 2–РДЗ; 3–ПД интегрального типа.
Рисунок 9–Логарифмические частотные характеристики дифференцирующих звеньев:
1–ПД дифференциального типа; 2–РДЗ; 3–ПД интегрального типа.
Рисунок 10 Комплексно-частотная функция дифференцирующих звеньев:
1–ПД дифференциального типа; 2–РДЗ; 3–ПД интегрального типа.
Вывод: в ходе данной лабораторной работы были изучены временные характеристики интегрирующих и дифференцирующих звеньев с использованием автоматизированных средств моделирования на ПК Matlab, Simulink, также были построены реакции каждого типового звена с заданными параметрами на ступенчатое и импульсное входное воздействие и определены как влияют коэффициенты, входящие в описание каждого звена, на параметры переходного процесса