Задание и порядок выполнения работы

Работа выполняется на ПЭВМ каждым студентом самостоятельно. Задание в виде таблицы 2.1 значений параметров передаточных функций типовых линейных звеньев выдается преподавателем.

 

Таблица 2.1 – Параметры передаточных функций типовых звеньев

№ варианта	Параметры
К1	К2	К3	Т2	Т3	Т4	Т5	τ
	2,1	2,1	2,1	0,9	0,8	1,4	0,9	3,0
	0,4	0,4	0,4	0,1	2,0	0,5	0,1	0,5
	0,5	0,5	0,5	0,2	1,5	0,6	0,2	1,0
	0,6	0,6	0,6	0,3	1,0	0,7	0,3	1,5
	0,7	0,7	0,7	0,4	0,5	0,8	0,4	2,0
	0,8	0,8	0,8	0,5	0,4	0,9	0,5	3,0
	0,9	0,9	0,9	0,6	0,2	1,0	0,6	3,5
	1,0	1,0	1,0	0,7	0,1	1,1	0,7	4,0
	1,1	1,1	1,1	0,8	1,0	1,2	0,8	0,5
	1,2	1,2	1,2	0,9	1,5	2,0	0,9	1,0
	1,3	1,3	1,3	1,0	2,0	4,0	1,0	1,5
	1,4	1,4	1,4	1,1	2,5	6,0	1,1	2,0
	1,5	1,5	1,5	1,2	4,0	8,0	1,2	4,0
	1,6	1,6	1,6	1,3	3,0	7,0	1,3	5,0
	1,7	1,7	1,7	1,4	2,8	5,0	1,4	4,5
	1,8	1,8	1,8	1,1	2,2	3,0	1,1	3,5
	1,9	1,9	1,9	0,7	2,1	1,3	0,7	2,0
	2,0	2,0	2,0	0,8	1,4	4,5	0,8	2,5

 

Структурная схема исследуемой системы представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Структурная схема исследуемой системы

1. Собрать структурную схему исследуемой системы на функциональных блоках пакета MathLab.

2. Подать на вход системы скачкообразное воздействие в виде ступенчатой функции и получить переходные процессы на выходе каждого звена.

3. Подать на вход системы импульсное воздействие и получить переходные процессы на выходе каждого звена.

4. По графикам переходных процессов определить параметры звеньев (коэффициент усиления, постоянную времени, время запаздывания).

 

3 СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА ПО ПЕРВОМУ ВОПРОСУ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

 

Отчет должен содержать:

1. Исходные данные в виде таблицы значений параметров передаточных функций типовых линейных звеньев.

2. Структурную схему исследуемой системы и схему моделирования с использованием блоков моделирующей системы MАTLAB.

3. Графики переходных процессов на выходе каждого звена, полученные:

а) при ступенчатом входном воздействии;

б) при импульсном входном воздействии.

4. Значения параметров передаточных функций типовых линейных звеньев, определенные графическим способом.

 

 

Задание 2

 

Тема: ИЗУЧЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕНЬЕВ И ИХ РЕАКЦИИ ПРИ ОХВАТЕ РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

 

Цель работы: изучение динамических свойств систем при последовательном соединении типовых звеньев и наличии обратных связей.

 

1 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

 

Передаточная функция звена W(p) представляет собой отношение изображения выходной величины звена Y(p) к изображению входной величины X(p) при нулевых начальных условиях:

Пусть имеется два звена направленного действия (рисунок 1,а), входные и выходные величины которых обозначены соответственно X_вх1, X_вх2, X_вых1, X_вых2, а их передаточные функции – W₁(p), W₂(p).

Звенья считаются соединенными последовательно тогда, когда выходная величина одного звена является входной величиной другого (рисунок 1,б). Следовательно, равенство X_вых1 = X_вх2 есть математическая запись условия последовательного соединения звеньев. Заменим два последовательно соединенных звена одним элементом так, чтобы входная и выходная величины остались теми же самыми (рисунок 1,в). Передаточную функцию такого элемента обозначим W_1,2(p). Элемент 3 эквивалентен последовательно соединенным звеньям 1 и 2, если передаточная функция эквивалентного элемента равна произведению передаточных функций этих звеньев:

Это положение справедливо для любого числа последовательно соединенных звеньев и элементов. Передаточная функция W(p) системы из n последовательно соединенных звеньев равна произведению передаточных функций отдельных звеньев W_i(p) (рисунок 1,г):

Передаточная функция звена W(p) с обратной связью W_ос(p) (рисунок 2):

.

В этой формуле знак «+» соответствует отрицательной обратной связи, а знак «-» – положительной обратной связи.

 

2 УКАЗАНИЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

Структурная схема последовательного соединения звеньев АСР представлена на рисунке 3. Она состоит из трех типовых звеньев I, II, III, соединенных последовательно, и звена запаздывания IV в цепи обратной связи.

 

 

Рисунок 3 – Структурная схема АСР при последовательном соединении звеньев и наличии обратной связи

1. По заданным преподавателем вариантам параметров, указанных в таблице 1, определить передаточную функцию эквивалентного соединения звеньев в трех случаях:

· без учета обратной связи;

· при положительной обратной связи;

· при отрицательной обратной связи.

2. Рассчитать установившееся значение выходного сигнала для трех случаев:

· без учета обратной связи;

· при положительной обратной связи;

· при отрицательной обратной связи

по теореме о конечном значении функции:

В случае, когда х = х₀, получаем

3. Собирать исследуемую систему (рисунок 3) с использованием программно-реализованных функциональных блоков пакета MАTLAB. Получить для заданных параметров своего варианта переходную характеристику системы для трех случаев:

· при отсутствии обратной связи;

· при положительной обратной связи;

· при отрицательной обратной связи.

Таблица 1 – Значения параметров передаточных функций типовых линейных звеньев

Вариант	Параметры
Т1	Т2	Т3	Т4	Т5	К1	К2
					5,5
				1,5
				10,5		0,1
				2,5		0,5
						0,1
						1,5
			2,5
				5,5
				10,5		1,8

 

3 СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА ПО ВТОРОМУ ВОПРОСУ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Отчет должен содержать:

1. Исходные данные в виде таблицы параметров передаточных функций типовых линейных звеньев.

2. Структурную схему исследуемой системы и схему набора.

3. Расчетные передаточные функции эквивалентного соединения звеньев.

4. Расчетные значения установившегося выходного сигнала.

5. Кривые переходных процессов, полученных в трех указанных выше случаях.

6. Анализ результатов.

 

Задание 3

Тема: ИЗУЧЕНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ ЗВЕНЬЕВ И ИХ РЕАКЦИИ ПРИ ОХВАТЕ РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

 

Цель работы: изучение динамических свойств линейных АСР при параллельном соединении типовых звеньев и наличии обратных связей.

1 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

 

Соединение двух звеньев называется параллельным, если на их вход поступает одна и та же величина, а выходные величины суммируются. Параллельное соединение звеньев 1 и 2 показано на рисунке 1.

Определим передаточную функцию эквивалентного элемента. Согласно определению передаточных функций имеем:

Суммируя передаточные функции первого и второго звеньев и учитывая условие параллельного включения, получим:

Передаточная функция W(p) системы из n-параллельно соединенных звеньев (рисунок 1,г) равна сумме передаточных функций отдельных звеньев W_i (p):

Передаточная функция звена W(p) с обратной связью W_ос (p):

В этой формуле знак «+» соответствует отрицательной обратной связи, а знак «-» – положительной обратной связи.

 

		а)

		б)

Xвых1

+

+

Xвых2

+

Y2

Y1

Х

Х

Yn

Х

+

г)

 

Рисунок 2 –Структурная схема АСР при параллельном соединении звеньев и наличии обратной связи

2 ЗАДАНИЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

Структурная схема параллельного соединения звеньев АСР представлена на рисунке 2. Она состоит из трех типовых звеньев I, II, III, соединенных параллельно, и звена запаздывания IV в цепи обратной связи.

1. По заданным преподавателем вариантам параметров, указанным в таблице 1, определить передаточную функцию эквивалентного соединения звеньев в трех случаях:

· без учета обратной связи;

· при положительной обратной связи;

· при отрицательной обратной связи.

2. Рассчитать установившееся значение выходного сигнала для трех случаев:

· без учета обратной связи;

· при положительной обратной связи;

· при отрицательной обратной связи

по теореме о конечном значении функции:

В случае, когда х = х₀, получаем

3. Собрать исследуемую систему (рисунок 2) с использованием программно-реализованных функциональных блоков пакета MАTLAB.

Получить для заданных параметров своего варианта переходную характеристику системы для трех случаев:

· при отсутствии обратной связи;

· при положительной обратной связи;

· при отрицательной обратной связи.

3 СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА ПО ТРЕТЬЕМУ ВОПРОСУ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Отчет должен содержать:

1. Исходные данные в виде таблицы параметров передаточных функций типовых линейных звеньев.

2. Структурную схему исследуемой системы и схему набора.

3. Расчетные передаточные функции эквивалентного соединения звеньев.

4. Расчетные значения установившегося выходного сигнала.

5. Кривые переходных процессов, полученных в трех указанных выше случаях.

6. Анализ результатов.

 

Таблица 1 – Значения параметров передаточных функций типовых линейных звеньев

№ варианта	Параметры
Т1	Т2	Т3	Т4	Т5	К1	К2
			4,5			1,0
			1,0			0,1
			0,5			0,1
			1,5			0,5
			2,0			0,2
			1,2			0,3
			1,0			0,4
			2,0			0,1
			2,5			0,6
			3,0			0,7
			3,5			0,8
			4,0			0,9

 

 

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: