Лабораторное задание

1. Ознакомиться с лабораторным стендом и используемой аппаратурой.

2. Рассчитать значения параметров апериодического, дифференцирующего и колебательного звеньев для заданного варианта.

3. Экспериментально получить переходные характеристики для апериодического, дифференцирующего и колебательного звеньев.

4. По экспериментальным переходным характеристикам определить параметры звеньев и сравнить их с теоретическими значениями.

5. Исследовать влияние параметров звеньев на вид переходных характеристик.

Описание лабораторного стенда

Схема лабораторного стенда приведена на рис.13, а его общий вид изображен на рис.14.

На лицевой панели блока исследуемых звеньев изображена его мнемоническая схема, которая приведена на рис.15. Блок состоит из набора различных по номиналу R,L,C-элементов, из которых можно с помощью переключателей I и II компоновать различные варианты исследуемых звеньев.

В качестве входного ступенчатого сигнала используется половина положительного периода прямоугольных колебаний поступающих с генератора Г3-111.

Выходной сигнал генератора может осуществлять ступенчатое воздействие х(t)=1(t) на динамическое звено, если за время, равное половине периода этого сигнала, переходный процесс в звене практически закончится (рис. 16).

Для получения на экране осциллографа неподвижной картины сигнал с генератора подается на вход осциллографа, установленного в режиме ждущей развертки.

Частоту входного сигнала для апериодического и дифференцирующего звеньев нужно выбирать, исходя из условия t_рег. (4  5)Т, чтобы процесс на выходе звена закончился в пределах полупериода входного сигнала, подаваемого с генератора. В этом случае

[Гц]

Рис. 13. Схема лабораторного стенда.

Рис. 14. Общий вид лабораторного стенда.

Рис. 16. Формирование ступенчатого воздействия на динамическое звено.

Для колебательного звена частоту генератора ориентировочно можно выбирать из соотношения:

[Гц]

где  - относительный коэффициент затухания;

Т – постоянная времени в секундах.

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему апериодического звена согласно рис.4. Параметры звена приведены в таблице 2 (номер варианта определяется преподавателем).

Таблица 2

Номер варианта
I		II		III
R ком	C мкф	R ком	C мкф	R ком	C мкф
16	0,01	33	0,01	3,3	0,01
	0,05		0,05		0,05
	0,005		0,005		0,005

Для каждого из трех значений С рассчитать постоянную времени звена и зарисовать переходные характеристики с экрана осциллографа. По осциллографу измерить постоянную времени звена (рис.3). Масштаб по оси времени задается включением калибровочных меток осциллографа. Оценить влияние изменения параметра Т (переключатель I и II) на переходную характеристику.

2. Собрать схему дифференцирующего звена согласно рис.7. Параметры звена даны в таблице 3.

Таблица 3

Номер варианта
I		II		III
R ком	C мкф	R ком	C мкф	R ком	C мкф
1,6	0,1	8	0,1	16	0,1
	0,02		0,02		0,02
	0,01		0,01		0,01

Рассчитать постоянную времени звена и зарисовать переходные характеристики с экрана осциллографа для каждого из трех значений С и измерить постоянную времени звена (рис.6) по осциллографу. Оценить влияние изменения параметра Т (переключатели I и II) на переходную характеристику.

3. Собрать схему колебательного звена согласно рис.12. Параметры звена приведены в таблице 4. Порядок выполнения аналогичен п.п.1 и 2.

Таблица 4

Номер варианта	Параметры звена
	R, кОм	L, Гн	C,мкФ
I	4,7 2,7 1	10 4 1,2	0,01 0,05 2700пФ
II	4,7 2,7 1	10 4 1,2	0,01 0,05 2700пФ
III	4,7 2,7 1	10 4 1,2	0,01 0,05 2700пФ

Зарисовать переходные характеристики звена с экрана осциллографа для случаев 1-3. Рассчитать параметры звена Т,  по заданным значениям R,L,C и определить эти параметры из экспериментальной переходной характеристики. Сравнить полученные данные с расчетными. Найти величину перерегулирования по формуле:

.

Оценить влияние изменения параметров Т и  на переходную характеристику.