Исследование моделей простейших типовых звеньев. Методические указания к лабораторной работе № 1 по теории автоматического управления
.pdf
x
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 t, с |
|||||||
x
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 t, с |
||||||||
Рис. 13. Функция – полоса пропускания
На рис. 14 приведена реализация заданной на рисунке 10 функции в блоках Vissim.
Рис. 14. Полоса пропускания в Vissim
Результаты моделирования примера заданного сигнала приведены на рис. 15.
T0 A1
T1 S-1
T2 S4 |
|
T3 S-8 |
T0 A1 |
|
|
T4 S7 |
T5 A-1 |
|
Рис. 15. Моделирование сигнала
11
На рис. 15 указаны параметры блоков. Символом «T» обозначен параметр «Time Delay» в блоках «Step» и «Ramp», а символом «S» обозначен параметр «Slope» в блоке «Ramp». Символом «A» обозначен параметр «Amplitude» в блоке «Step».
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗВЕНЬЕВ
Методика исследования звеньев будет рассмотрена на примере П-звена. Для исследования необходимо собрать модель, представленную на рис. 16. Подавать по очереди различные типовые сигнал на звено и фиксировать результат, отображаемый на блоке «Plot». Для дальнейшего анализа на первый вход блока «Plot» необходимо подать отдельно типовой сигнал. Блок «Plot» на рис. 16 иллюстрирует типовой сигнал «Пила» и реакцию П-звена на этот сигнал.
Рис.16. Модель для исследования П-звена
Для исследования остальных звеньев необходимо в модели, представленной на рис. 16, заменить блок с передаточной функцией П-звена на блок с передаточной функцией требуемого (последующего) звена.
5. ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
Исследуйте реакцию П-звена, А-звена, ИИ-звена, РИ-звена и РД-звена на следующие сигналы: ступенчатая функция, «Пила», гармонический сигнал, произвольный сигнал. Варианты устанавливаемых параметров приведены в табл. 1. Варианты произвольного сигнала приведены на рис. 17. [3, с. 77]
12
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
|
Варианты параметров звеньев |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
kп |
kи |
|
Tи |
kд |
Tд |
kа |
|
Tа |
1 |
0,1 |
0,6 |
|
0,01 |
1 |
100 |
3 |
|
1 |
2 |
0,2 |
0,5 |
|
0,05 |
0,9 |
10 |
5 |
|
0,5 |
3 |
0,3 |
0,4 |
|
0,1 |
0,8 |
5 |
3 |
|
0,25 |
4 |
0,4 |
0,3 |
|
0,25 |
0,7 |
2 |
2 |
|
0,1 |
5 |
0,5 |
0,2 |
|
0,5 |
0,6 |
1 |
1 |
|
0,05 |
6 |
0,6 |
0,1 |
|
1 |
0,5 |
0,5 |
0,9 |
|
0,01 |
7 |
0,7 |
0,2 |
|
2 |
0,4 |
0,25 |
0,8 |
|
100 |
8 |
0,8 |
0,3 |
|
5 |
0,3 |
0,1 |
0,7 |
|
10 |
9 |
0,9 |
0,4 |
|
10 |
0,2 |
0,05 |
0,6 |
|
5 |
10 |
1 |
0,5 |
|
100 |
0,1 |
0,01 |
0,5 |
|
2 |
11 |
2 |
0,6 |
|
100 |
0,2 |
0,01 |
0,4 |
|
1 |
12 |
3 |
0,7 |
|
10 |
0,3 |
0,05 |
0,3 |
|
2 |
13 |
5 |
0,8 |
|
5 |
0,4 |
0,1 |
0,2 |
|
5 |
14 |
3 |
0,9 |
|
2 |
0,5 |
0,25 |
0,1 |
|
10 |
15 |
2 |
1 |
|
1 |
0,6 |
0,5 |
0,2 |
|
100 |
16 |
1 |
2 |
|
0,5 |
0,7 |
1 |
0,3 |
|
0,01 |
17 |
0,9 |
3 |
|
0,25 |
0,8 |
2 |
0,4 |
|
0,05 |
18 |
0,8 |
5 |
|
0,1 |
0,9 |
5 |
0,5 |
|
0,1 |
19 |
0,7 |
3 |
|
0,05 |
1 |
10 |
0,6 |
|
0,25 |
20 |
0,6 |
2 |
|
0,01 |
2 |
100 |
0,7 |
|
0,5 |
13
xвх(t) |
t,c |
Вариант 1 
xвх(t)
t,c |
Вариант 5 
xвх(t)
t,c |
Вариант 9 
xвх(t)
t,c |
Вариант 13 |
xвх(t) |
t,c |
Вариант 17 |
xвх(t) |
t,c |
Вариант 2 
xвх(t)
t,c |
Вариант 6 
xвх(t)
t,c |
Вариант 10 
xвх(t)
t,c |
Вариант 14 |
xвх(t) |
t,c |
Вариант 18 |
xвх(t) |
t,c |
Вариант 3 
xвх(t)
t,c |
Вариант 7 
xвх(t)
t,c |
Вариант 11 
xвх(t)
t,c |
Вариант 15 |
xвх(t) |
t,c |
Вариант 19 |
xвх(t) |
t,c |
Вариант 4 
xвх(t)
t,c |
Вариант 8 
xвх(t)
t,c |
Вариант 12 
xвх(t)
t,c |
Вариант 16 |
xвх(t) |
t,c |
Вариант 20 |
Рис. 17. Варианты произвольного сигнала
14
Контрольные вопросы
1.Как влияют параметры симуляции на точность моделирования?
2.Возможно ли вторым способом реализовать передаточную функцию РИ-звена?
3.Что такое полоса пропускания?
4.Какие элементарные составляющие входного сигнала Вы знаете?
5.Какое время симуляции можно считать оптимальным и почему?
6.Каким образом можно реализовать сигнал «Пила»?
Библиографический список
1. Музылева, И.В. Аналоговое моделирование типовых звеньев [Текст]
лабораторная работа №1 по дисциплине «Теория автоматического управления» для студентов дневной и очно-заочной формы обучения по специальности 1804.00 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» / И.В. Музылева – Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2003. – 9 с.
2.Музылева, И.В. Задание к самостоятельной работе студентов по дисциплине «Теория автоматического управления» [Текст] / И. В. Музылева – Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2003. – 9 с.
3.Музылева, И.В. Теория автоматического управления. Линейные системы [Текст] : метод. указ. к практическим занятиям / И.В.Музылева, А.А. Муравьев. – Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2013. – 79 с.
4.Музылева, И.В. Компьютерное исследование линейных систем автоматического управления. Ч. 1. Переходные функции [Текст] : учебное пособие / И.В. Музылева. – Липецк: ЛГТУ, 2006 – 80 с.
15
ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ПРОСТЕЙШИХ ТИПОВЫХ ЗВЕНЬЕВ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторной работе №1
по теории автоматического управления
Составитель Муравьев Артем Артурович
Редактор Е.Н. Черникова Подписано в печать. Формат 60х84 1\16. Бумага офсетная.
Ризография. Объем 1 п.л. Тираж 50 экз. Заказ №
Издательство Липецкого государственного технического университета Полиграфическое подразделение Издательства ЛГТУ
398600 Липецк, ул. Московская, 30.
16