Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лаб_раб_для вагонников по ТАУ.doc
Скачиваний:
7
Добавлен:
20.11.2019
Размер:
414.72 Кб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Основы теории автоматического управления

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТИ

190302 – «Вагоны»

ИРКУТСК 2009

УДК 629.45

ББК 39.24

Составитель: доктор технических наук, заведующий кафедрой «Вагоны и вагонное хозяйство» ИрГУПС Пашков Н.Н.

Рецензенты:

доктор технических наук, профессор кафедры «Электропривод и электрический транспорт» ИрГТУ Дунаев М.П.,

кандидат технических наук, главный инженер ВСЖД - филиала ОАО «РЖД» Скачков А. А.

Методические указания, предназначены для студентов старших курсов дневного и заочного обучения специальности 190302 – «Вагоны».

Содержат краткое описание лабораторных установок, инструкцию пользователя средствами имитационного моделирования Simulink программной среды MatLab, порядок выполнения лабораторных работ для исследования пропорционального, дифференцирующего, интегрирующего, апериодических звеньев первого и второго порядка, колебательных звеньев и системы модального регулирования объекта второго порядка.

Ил. 23. Табл. 6. Библиогр.: 5 назв.

 Иркутский государственный

университет путей сообщения, 2009

Лабораторная работа № 1. Исследование характеристик элементарных динамических звеньев

Исследованию подлежат элементарные динамические звенья:

- пропорциональное звено;

- дифференцирующее звено;

- интегрирующее звено.

Программа лабораторной работы состоит их двух пунктов:

  1. Экспериментальное исследование временных характеристик: реакций типовых звеньев на ступенчатый и гармонический входные воздействия.

  2. Построение логарифмических амплитудо-частотных (ЛФЧХ) и фазо-частотных (ФЧХ) характеристик звеньев.

Для исследования в п.1 временных характеристик указанных звеньев необходимо средствами имитационного моделирования Simulink программной среды MatLab собрать лабораторную установку по схеме рис. 1.

а) б)

Рис. 1. Схема лабораторной установки c генератором ступенчатого а) и гармонического сигнала б).

Выполнить численный эксперимент. Результаты имитационного моделирования в виде структурной схемы лабораторной установки (рис.1) и графиков переходных процессов (рис.2) сохранить с помощью меню Tools:

Report generator…

Определить численные значения основных характеристик переходных процессов элементарных динамических звеньев: установившееся значение, перерегулирование, время переходного процесса.

а) б)

Рис. 2. Графики переходных процессов реакции элементарных динамических звеньев на ступенчатый а) и гармонический входные воздействия б).

Для исследования частотных характеристик по п. 2 необходимо рассчитать ЛАЧХ и ФЧХ. Расчетные значения занести в таблицу 1.

Таблица 1.

Частотные характеристики звена

п

Частота входного сигнала

(рад/с)

Десятичный логарифм от частоты lg( )

Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика звена L( )

Фазо-частотная характеристика звена

( )

1

0,01

..

n

300

По расчетным данным построить в логарифмическом масштабе ЛАЧХ и ФЧХ.

По графикам ЛАЧХ и ФЧХ определить основные динамические показатели элементарных динамических звеньев: частоту среза, запас устойчивости по амплитуде, запас устойчивости по фазе.

Тестовые вопросы.

  1. Что называется передаточной функцией звена?

  2. Что называется характеристическим полиномом звена?

  3. Что такое входная и выходная величины?

  4. Что называется коэффициентом усиления звена?

  5. Что называется коэффициентом передачи, в чем отличие от коэффициента усиления?

  6. В чем смысл, и какими свойствами обладает дифференциальный оператор s?

Лабораторная работа № 2. Исследование характеристик апериодического звена первого порядка

Исследованию подлежат динамические звенья:

- апериодическое звено первого порядка;

- детализированная схема апериодического звена первого порядка.

Программа лабораторной работы состоит их двух пунктов: