- •Лабораторная работа № 6. Построение и преобразования структурных схем в Simulink. Время выполнения работы: 4 часа
- •Общие указания к выполнению лабораторной работы
- •Краткие сведения из теории
- •Методика выполнения работы
- •Методы контроля правильности набора схем и установки коэффициентов
- •Задание №1
- •Методический пример
- •Отчет по лабораторной работе
- •Контрольные вопросы
Задание №1
Составить блок – схему и смоделировать в среде SIMULINK объект первого порядка, если его математическое описание задано в виде передаточной функции

Ограничения:
![]()
Реакцию
системы рассмотрите в шести случаях: с
нулевым, положительным и отрицательным
начальным условием при возмущающем
воздействии
и те же варианты с
в виде «единичного» ступенчатого
возмущающего воздействия (в виде функции
Хевисайда) в момент времениt
=
1. Величину скачка рекомендуется взять
равной
от начального уровня
.
Пронаблюдайте поведение системы на
осциллографе (Scope).
Исходные данные взять из таблицы 2.
Задание №2
Составить блок – схему и смоделировать в среде SIMULINK объект, описываемый уравнением второго порядка с постоянными коэффициентами:

Начальные условия:

Ограничения:
![]()
Исходные данные возьмите из таблицы 3.
Рассмотрите
поведение системы для
при следующих комбинациях начальных
условий: оба начальных условия нулевые,
только первое – нулевое, только второе
– нулевое, оба начальных условия
ненулевые.
Рассмотреть
поведение системы с
в виде функции Хевисайда от уровня
величиной
в момент времениt
=0. Начальные условия можно принять
следующими:

Пронаблюдайте поведение системы на осциллографе.
Методический пример
Задание №1
Составить блок – схему и смоделировать в среде SIMULINK объект первого порядка, если его математическое описание задано в виде передаточной функции
= 7.6/(13.8p+1)
Ограничения:
![]()
Реакцию
системы рассмотрите в шести случаях: с
нулевым положительным и отрицательным
начальным условием при возмущающем
воздействии
и те же варианты с
в виде «единичного» ступенчатого
возмущающего воздействия (в виде функции
Хевисайда) в момент времениt
=
1. Величину скачка рекомендуется взять
равной
от начального уровня
.
Пронаблюдайте поведение системы на
осциллографе (Scope).
Исходные данные взять из таблицы 2.
|
К |
С1 |
xmin |
xmax |
|
|
|
|
|
Решение:
ДУ:
![]()
Реакция системы рассмотрите в шести случаях при xn=0:
с нулевым начальным условием:

с положительным начальным условием:

С отрицательным:

при xn=44



Проверка правильности выставления коэффициентов передачи по коэффициенту усиления в статике. На вход собранной схемы подают скачкообразное возмущение xn=44,
После окончания переходного процесса измеряют численное значение выходной величины y(∞)= 8. 422
K=y(∞)/xn(t)= 8.422/44=0.19
Сравниваем полученный коэффициент в статике с действительным по уравнению
![]()
K=xn/y=0.23/0.3=0.19
Задание №2
Составить блок – схему и смоделировать в среде SIMULINK объект, описываемый уравнением второго порядка с постоянными коэффициентами:

Начальные условия:

Ограничения:
![]()
Исходные данные возьмите из таблицы 3.
Рассмотрите
поведение системы для
при следующих комбинациях начальных
условий: оба начальных условия нулевые,
только первое – нулевое, только второе
– нулевое, оба начальных условия
ненулевые.
Рассмотреть
поведение системы с
в виде функции Хевисайда от уровня
величиной
в момент времениt
=0. Начальные условия можно принять
следующими:

Таблица №3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы №3
|
y’ (0) |
y (0) |
xn min |
xn max |
|
|
|
|
|
Решение:
Рассмотрите
поведение системы для
при следующих комбинациях начальных
условий:
Оба начальных условия нулевые:

Первое нулевое:

Второе нулевое:

Оба начальных условия ненулевые:


Разрешим дифференциальное уравнение (1.1) относительно высшей производной:


Проверка правильности выставления коэффициентов передачи по коэффициенту усиления в статике. На вход собранной схемы подают скачкообразное возмущение xn=8,

После окончания переходного процесса измеряют численное значение выходной величины y(∞)= 6.228
K=y(∞)/xn(t)=6.228/8 =0.77
Сравниваем полученный коэффициент в статике с действительным по уравнению
![]()

Коэффициенты усиления в статике приблизительно равны.






