Порядок выполнения работы.
1. Подсоединить выход звукового генератора ко входу макета, а к выходным клеммам макета подключить осциллограф.
2. Ознакомиться с порядком настройки звукового генератора и осциллографа.
3. Включить приборы и макет в сеть и дать им прогреться 3-5 минут, после чего настроить осциллограф.
4. Установить переключатель
в положение
,
регулятор сопротивления
- в крайнее левое положение (
).
5. Установить частоту колебаний звукового
генератора в пределах 200-250 Гц, выходное
напряжение генератора должно быть равно
30 В. Пользуясь ручкой “регулировка
”
макета, входное напряжение подобрать
таким, чтобы на экране осциллографа
была видна картина затухающих колебаний,
содержащая 3-6 периодов.
6. Изменяя
и
,
исследовать влияние этих элементов на
характер колебаний в контуре (частоту,
амплитуду и скорость затухания). Записать
в отчёт результаты наблюдений.
7. Определить экспериментально
характеристики контура. Установив
величины
(по
указанию преподавателя) и
,
получить на экране устойчивую картину
затухающих колебаний. Зарисовать
полученную кривую. Замерив по сетке
осциллографа величину двух соседних
амплитуд (см. рис.7), вычислить по формуле
(4) логарифмический декремент затухания
и по формуле (5) найти добротность контура
Q. Для исследуемого контура
вычислить резонансную частоту
по формуле (6) и характеристическое
сопротивление контура
по формуле (7).
Параметры исследуемого контура следующие:
По величинам
рассчитать сопротивление контура при
резонансе.
8. Зашунтировать контур сопротивлением
так, чтобы характер процесса остался
колебательным. Повторив измерения,
найти новое значение
и определить величину эквивалентной
добротности контура
.
Далее из формулы (9) найти величину
сопротивления
,
шунтирующего контур.
9. Изменяя сопротивление
,
установить критический режим работы
контура. Зарисовав полученную кривую,
определить величину шунтирующего
сопротивления из соотношения (11).
Лабораторная работа №6. Структурный метод исследования линейных систем.
Структурный метод исследования линейных систем основан на представлении этих систем в виде, соответствующим образом соединяемых между собой, элементарных звеньев направленного действия. Каждое из этих звеньев может быть изучено в отдельности; основной характеристикой направленного звена является его передаточная функция W(s), которая не должна изменяться при подключении другого звена. К числу элементарных обычно относят интегрирующие, дифференцирующие, инерционные, колебательные, усилительные, суммирующие и некоторые другие звенья.
Если передаточная функция i-го звена системы равна Wi(s), то передаточная функция системы в целом определяется следующим образом:
а) при последовательном соединении
W(s)
=
Wi(s)
;
б) при параллельном соединении
W(s)
=
Wi(s)
;
в) при антипараллельном (с обратной связью), когда сигнал с выхода звена с W1(s)
подается через цепь с Wr(s) на вход первого звена,
W(s)
=
.
Можно показать, что линейная система любой сложности может быть изображена в виде последовательного соединения элементарных звеньев всего трех типов: интегрирующего, инерционного и колебательного. Звенья остальных типов используются для формирования воздействия, подаваемого на вход такой системы.
С помощью структурного метода осуществляют математическое моделирование линейных систем, обеспечивающих сходство дифференциальных уравнений, описывающих поведение исследуемого объекта и его модели. Структурный метод находит практическое применение в электронных аналоговых вычислительных машинах (ЭАВМ).