лабораторная работа / Лабораторная №1(1)

АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Автоматизация технологических процессов»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

«Исследование характеристик типовых динамических звеньев и их соединений»

Выполнил: студент группы ДИА-41

Морозов А.С.

Проверил: доц. Кантемиров В.И.

Астрахань 2008г.

1. Смоделировать объект управления, собрав его из 3х апериодических звеньев 1ого порядка. Получить переходные характеристики в различных точках.

2. Добавить звено запаздывания в исходную схему и получить переходные хар-ки в разных точках.

3. Для исходной схемы получить импульсную характеристику, подав на вход единичный импульс.

4. Воспользовавшись полученной переходной характеристикой, получить приближенную передаточную ф-цию для данного соединения звеньев, исходя из аппроксимаций его сочетанием апериодического звена с запаздыванием:

• τ=1,02(с); k=yycт/step=0,75/1=0,75; T=4,18(c). Вид приближенной передаточной ф-ции полученной аппроксимаций переходной хар-ки: W(p)=(0,75*exp(-1,02p))/(4,18p + 1).

• τ=0,95(с); Т=3,51(с); k/T=0,2271 → k=0,2271*3,51=0,7971 →

W(p)=(0,7971*exp(-0,95p))/(3,51p + 1) – аппроксимация импульсной хар-ки.

5. Собрать схему экспериментального исследования частотных характеристик с генератором синусоидального входного сигнала и, задавшись амплитудой и частотой входных колебаний, получить входную и выходную гармоники.

Амплитуда – 1

Частота – 1 рад/с

Амплитуда – 3

Частота – 3 рад/с

Амплитуда – 5

Частота – 5 рад/с

Амплитуда – 7

Частота – 7 рад/с

Амплитуда – 11

Частота – 11 рад/с

ω, рад/с	1	3	5	7	11
Δt	-1,4376	-0,8534	-0,5831	-0,5023	-0,4011
Авх	1	3	5	7	11
Авых	0,2689	0,2284	0,1672	0,1321	0,0748
А(ω)	0,2689	0,0761	0,0334	0,0189	0,0068
φ(ω)	-1,4376	-2,5602	-2,9155	-3,5161	-4,4121

А(ω)=(Авых(ω))/ (Авх(ω)); φ(ω)= ω*Δt.

Δt- смещение входа относительно выхода.

Графики расчетных частотных характеристик.

АФХ

Графики экспериментальных частотных характеристик.

w=tf([0.75],[0.0625 0.9 2.85 1]); nyquist(w); bode(w).

АЧХ

ФЧХ

АФХ

Вывод: в ходе лабораторной работы был исследован ОУ, состоящий из 3х последовательно соединенных апериодических звеньев первого порядка. Для данного ОУ были построены переходная и импульсная характеристики. Были построены расчетные и экспериментальные частотные характеристики ОУ. Как видно из приведенных графиков расчетные и экспериментальные частотные хар-ки совпадают. Была получена приближенная передаточная ф-ция ОУ способом аппроксимации сочетанием апериодического звена с запаздыванием, из приве-денных осциллограмм видно, что переходные процессы практически одинаковы.