Лабораторная ТАУ. ТАУ лр2_линейные. Лабораторная работа 2 Исследование временных характеристик типовых динамических звеньев и их соединений
![]()
|
Лабораторная работа №2Исследование временных характеристик типовых динамических звеньев и их соединений Цель работы: изучение методики экспериментального определения временных характеристик типовых динамических звеньев и их соединений. В таблице 1 приведены передаточные функции основных типовых звеньев. Под типовым звеном понимается такое звено, которое описывается дифференциальным уравнением не выше второго порядка. Таблица 1– Типовые звенья
Порядок выполнения работы: 1.Запускаем Scilab и входим в среду моделирования инженерных приложений Xcos 2.В соответствии с вариантом 1 (см. табл.2) вводим передаточные функции типовых динамических звеньев и их соединений они показаны на рисунках 1 – 5 Таблица 2
Создаем интегрирующее и апериодическое звено первого порядка с Т = 0,8 ![]() Создаем колебательное звено с К = 1, ξ = 0.2 и Т = 0.2: ![]() Создаем апериодическое звено 2 порядка с параметрами с К = 0,1 Т1 = 0,2, К2 = 0,2 и Т2 = 0,5 ![]() Создаем соединение звеньев: в него входят форсирующие звенья: W1 = 10*s+1,W2 = 0.1s+1; идеальное интегрирующее звено W3 = 1/s; а также колебательное звено W4 = 1 / (s^2 + 0.1s + 1). Выражения запишем в виде полиномов перемножив соответствующие функции числителя и знаменателя: ![]() 3. Подаем на вход звена единичный ступенчатый сигнал, и пронаблюдаем переходный процесс на выходе звена, который будет являться его переходной характеристикой. Построим схемы звеньев приведенных в табл.1 с единичной отрицательной обратной связью. Приводим графики звена без обратной связи и с обратной связью на одной оси. Переходные характеристики звеньев без обратной связи: ![]() Характеристика интегрирующего звена: ![]() Характеристика апериодического звена 1 порядка: ![]() Характеристика колебательного звена: ![]() Характеристика апериодического звена 2 порядка: ![]() Характеристика соединения звеньев: ![]() Характеристики звеньев при наличии обратной связи: ![]() На графиках зеленым цветом обозначена переходная характеристика исходного звена, а черным – звена с обратной связью. Характеристика интегрирующего звена: ![]() Характеристика апериодического звена 1 порядка: ![]() Характеристика колебательного звена: ![]() Характеристика апериодического звена 2 порядка: ![]() Характеристика соединения звеньев: ![]() 4.Рассчитаем и введем передаточные функции колебательного звена (без обратной связи) для параметра демпфирования D1=2D и отдельно для параметра Т1=2Т. Построим на одном графике 3 вида переходной характеристики звена. ![]() Графики передаточных функций соответствующих звеньев приведены на рисунке: ![]() 5.Оценить влияние параметров системы (k, T, D) на характер переходной функции. Как видно из графика увеличение параметра D (коэффициента демпфирования) уменьшает длительность переходного процесса, увеличение параметра Т приводит к повышению длительности переходного процесса, а также к увеличению амплитудных значений. При этом коэффициент усиления влияет только на амплитудные значения. |