2 Порядок выполнения работы Описание лабораторной установки

Простейшие динамические звенья представлены на стенде в виде электрических моделей из элементов R, L, С.

Ступенчатый сигнал моделируется прямоугольными импульсами, длительность которых достаточна для окончания переходных процессов. Прямоугольные импульсы получены от специального генератора импульсов и выведены на клемму А стенда.

На клемму Б подведены гармонические колебания от внешнего генератора ГСЗ-33. Амплитуда этих колебаний устанавливается на генераторе ручкой "Peг. ввода". Частота этих колебаний меняется дискретно переключателем "Множитель" и плавно ручкой "Частота Hz".

Переходные характеристики и амплитуды гармонических сигналов снимаются с помощью осциллографа.

Расчетная часть

Для каждого из четырех звеньев, принципиальные схемы и параметры для которых приведены в таблице 2.1, выполнить следующее:

а)по принципиальной схеме звена вывести дифференциальное уравнение;

б)получить передаточную функцию звена W(p), привести ее к типовой форме, определить параметры звена, входящие в передаточную функцию;

в)используя обратное преобразование Лапласа, получить выражение для переходной характеристики звена и построить эту характеристику по характерным точкам;

г)вывести выражения для АЧХ, ФЧХ. АФЧХ, ЛАЧХ и построить эти характеристики по характерным точкам: =0; =; =.

Таблица 2.1 - Принципиальные схемы и параметры моделей

динамических звеньев

Название звена и его схема	№ стенда	Параметры схем
		R1	R2	С	L
		Ом	Ом	мкФ	Гн
безинерционное	1-6	68 кОм	68 кОм	-	-
инерционное	1-6	20 кОм	-	0,06	-
реальное дифференцирущее	1 2 3 4 5 6	560 560 2200 2200 490 560	5600 2600 5600 5600 5600 5600	0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05	- - - - - -
колебательное	1 2 3 4 5 6	270 180 150 270 400 180	- - - - - -	0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15	0,12 0,17 0,08 0,16 0,16 0,12

Экспериментальная часть и обработка результатов

Снятие переходных характеристик

1)поставить переключатель работ ПР в 1;

2)включить осциллограф;

3)включить питание 6 В и 12 В;

4)с клеммы А подать сигнал на осциллограф, зарисовать сигнал и замерить его величину;

5) подавать сигнал с клеммы А на вход каждого звена, а с выхода - на осциллограф.

По полученным экспериментально выходным сигналам определить параметры звеньев. Для этого:

а)зарисовать вид выходного сигнала;

б)замерить и показать на рисунке значение выходного сигнала в начальный момент времени и в установившемся режиме;

в)для инерционного и дифференцирующего звеньев показать, как определяется постоянная времени, определить ее величину и обозначить на рисунке;

г)для колебательного звена замерить А₁ и А₂ (превышения сигнала над установившимся значением y()) и период T_с колебаний.

Рисунок 31 Временная характеристика колебательного звена при <1

Подсчитать по замеренным экспериментально величинам параметры звена:

-зная значение входной величины g(t)=g₀1(t) и установившееся значение выходной величины y(), определить коэффициент усиления звена

k=;

-измерив расстояние между двумя любыми экстремумами переходной характеристики как величину периода собственных колебаний Т_с, найти частоту колебаний из выражения

=;

-определив значения двух соседних амплитуд А₁ и А₂, определить декремент затухания , характеризующий скорость затухания процесса:

=ln=ln;

-зная величины  и , определить значение постоянной времени Т колебательного звена и его коэффициент затухания :

;

д)для каждого звена замерить и показать время окончания переходного процесса (т. е. время, за которое выходной сигнал достигает установившегося значения с точностью 5);

е)выключить питание 6 В и 12 В.