Исследование элементарных звеньев / Лабораторная №1(1)
.docАСТРАХАНСКИЙ 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.
-
Смоделировать объект управления, собрав его из 3х апериодических звеньев 1ого порядка. Получить переходные характеристики в различных точках.
-
Добавить звено запаздывания в исходную схему и получить переходные хар-ки в разных точках.
-
Для исходной схемы получить импульсную характеристику, подав на вход единичный импульс.
-
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.
-
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.