Лабораторная работа №2(тест). Исследование временных характеристик типовых динамических звеньев
![]()
|
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Отчёт по лабораторной работе №2 «Исследование временных характеристик типовых динамических звеньев» Выполнили: Васильева А. Фёдоров Ю.И. Студенты группы 0022-02 Преподаватель: Тимошевская О.Ю. 2018 год Цели работы. С помощью интегрирующих линейных звеньев исследовать временные характеристики:
Теоретическая часть. Знакомство с приёмами исследования временных характеристик типовых звеньев удобно начинать, используя в качестве объекта исследования сменный блок «интегратор». ![]() ![]() ![]() Блок k позволяет регулировать коэффициент передачи сигнала от 0 до 1 или от 0 до 10 в зависимости от установки перемычки между левым и одним из двух правых гнёзд. Выходной сигнал блока k можно суммировать с сигналами, подаваемыми на выходы 2 и 3. Коэффициент b можно плавно регулировать от 0 до 1. Выход сумматора соединён с входом преобразователя «интегратор». Установка перемычки между гнёздами 1в «интеграторе» превращает этот блок в повторитель сигнала. Установка перемычки между нижним левым гнездом и одним из трёх правых задаёт временной масштаб интегратора ![]() Переходная функция звена представляет собой реакцию звена на единичное ступенчатое воздействие при нулевых начальных условиях. Обозначение: ![]() Импульсная переходная функция (весовая функция) описывает реакцию звена на единичное импульсное воздействие при нулевых начальных условиях. Обозначение: ![]() Единичное импульсное воздействие – дельта-функция ![]() Между переходной и весовой функциями существует однозначная связь: ![]() По переходной и весовой функции можно однозначно определить выходную величину при произвольном входном воздействии с помощью теоремы о свертке: ![]() Переходная и весовая функция связаны с передаточной функцией звена ![]() ![]() Под элементарным динамическим звеном понимают такое звено, переходный процесс в котором описывается линейным дифференциальным уравнением не выше 2-го порядка. Оборудование. АВК-6:
Эксперимент. Структурная схема исследования типового звена: ![]()
Структурная схема интегрирующего звена и примерный вид временной характеристики представлены ниже на рис.1.1 и рис.1.2 соответственно: ![]() ![]()
Для данного звена исследуем влияние коэффициентов настройки k и kи на характер переходного процесса. Плавно изменяя коэффициенты, зафиксируем несколько характеристик. Для различных значений коэффициентов k и kи = 1/р отобразим полученные характеристики и рассчитаем углы наклона характеристик:
Вывод: с увеличением k угол наклона характеристики увеличивается.
Структурная схема апериодического звена и примерный вид её характеристики представлены ниже на рис.2.1 и рис.2.2 соответственно: ![]() ![]()
Исследуем влияние коэффициентов k и kи и полярности обратной связи на вид переходного процесса. Определим, при каких условиях апериодическое звено будет работать, как интегрирующее.Отобразим полученные характеристики и рассчитаем углы наклона характеристик с помощью проведения касательных прямых:
Вывод:апериодическоезвеноработает в качестве интегрирующего при а –> 0, также близкий к интегрирующему звену вид график будет иметь при большихkи. С увеличением коэффициента k, угол наклона характеристики увеличивается.При а>0 меняется полярностьобратной связи.
Структурная схема реального дифференцирующего звена и примерный вид её характеристики представлены ниже на рис.3.1 и рис.3.2 соответственно: ![]() ![]()
Исследуем влияние коэффициентов k и kи на вид переходного процесса. Для полученных характеристик данного звена определимпо известным параметрам настройки и по кривой переходного процесса, как изменяется значение постоянной времени дифференцирования. Вывод: при увеличении коэффициента k уменьшается значение постоянной времени дифференцирования TD.
Структурная схема колебательного звена представлена ниже на рис.4.1 и рис.4.2 соответственно: ![]() ![]()
По полученному графику переходного процесса определим параметры колебательного звена(k – передаточный коэффициент, Т – постоянную времени, ξ –коэффициент демпфирования), используя соотношения: ![]() ![]() ![]() ![]() А1= 7,2мм А2= 3,2мм ![]() ![]() Тk = (0,1c*6,4мм)/36,8мм=0,017с ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Вывод: при а=+1 характеристика приняла вид гармонических колебаний; при уменьшении коэффициентов k1и k2 характеристика приняла вид апериодического звена. |