лаб раб №2 и 3 прокопьев в. ю.. Моделирование статических и частотных характеристик линейных звеньев
 Скачать 24.49 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Арктический государственный агротехнологический университет» Октёмский филиал Кафедра механизации сельскохозяйственного производства Лабораторная работа №2 Тема: МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ И ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИНЕЙНЫХ ЗВЕНЬЕВ Выполнил: ст. 4-го курса гр. АИ-18 Прокопьев Владимир Юрьевич Проверила: Неустроева А.И. Цель работы: освоить методику моделирования статических и частотных характеристик линейных звеньев. Задание: 1. Создать компьютерную модель исследуемого звена в Simulink для получения статической характеристики. 2. Построить график статической характеристики, полученной путем моделирования. 3. Создать компьютерную модель исследуемого звена в Simulink для получения частотных характеристик. 4. Построить графики АЧХ, ФЧХ и АФЧХ, полученных путем моделирования. 5. Сделать выводы о соответствии полученных характеристик экспериментальным. Контрольные вопросы 1. Что такое типовое воздействие? Какие типовые воздействия вы знаете? Какие из них были использованы при выполнении лабораторной работы? 2. Дать определения переходного и установившегося режимов работы звена (системы). 3. Что относится к временным характеристикам систем и звеньев. Дать определение переходной функции и импульсной переходной функции. Ответы на контрольные вопросы: Типовое воздействие - простейшее воздействие, принятое для оценки и сравнения динамических свойств САУ и ее звеньев. Бывают типовые воздействия: Единичная ступенчатая функция, Единичная импульсная функция. Процесс перехода системы или объекта регулирования из одного равновесного состояния в другое называется переходным процессом. Переходный процесс описывается функцией, которая может быть получена в результате решения динамического уравнения. Характер и продолжительность переходного процесса определяются структурой системы, динамическими характеристиками ее звеньев, видом возмущающего воздействия. При установившемся режиме все величины, определяющие состояние отдельных звеньев и всей САР, практически не меняются во времени. такой установившийся режим характеризуется постоянством частоты вращения ротора, положения регулирующего клапана и муфты регулятора скорости, нагрузки и т. п. Временные характеристики определяются как реакция системы на типовые воздействия при нулевых начальных условиях. К основным временным характеристикам относятся переходная функция и функция веса. Временные характеристики могут быть получены теоретически из дифференциального уравнения звена и экспериментально. Последнее позволяет экспериментально исследовать звено и по полученным временным характеристикам получить дифференциальное уравнение элемента Переходная функция — это закон изменения выходной величины при воздействии на систему ступенчатого сигнала. Импульсная переходная функция — выходной сигнал динамической системы как реакция на входной сигнал в виде дельта-функции Дирака. МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Арктический государственный агротехнологический университет» Октёмский филиал Кафедра механизации сельскохозяйственного производства Лабораторная работа №3 Тема: ЛИНЕАРИЗАЦИЯ ГЛАДКИХ НЕЛИНЕЙНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ Выполнил: ст. 4-го курса гр. АИ-18 Прокопьев Владимир Юрьевич Проверила: Неустроева А.И. Цель работы: освоить методику линеаризации гладких нелинейных характеристик звеньев систем автоматизации на примере моста, как устройства сравнения. Задание: 1. Изучить методы линеаризации. 2. Получить линеаризованное уравнение моста аналитическим методом. 3. Опытным путем получить статическую характеристику моста. 4. Построить график статической характеристики моста. 5. Получить линеаризованное уравнение моста графоаналитическим методом. 6. Сделать выводы о соответствии линеаризованных статических характеристик Контрольные вопросы 1. Дать определение линеаризации непрерывно дифференцируемых (гладких) характеристик элементов автоматики. 2. Перечислить методы линеаризации гладких нелинейных характеристик. 3. Изложить порядок линеаризации аналитическим методом. 4. Изложить порядок линеаризации путем графоаналитической обработки экспериментально полученной нелинейной характеристики. Ответы на контрольные вопросы: линеаризацию можно применять только к непрерывно дифференцируемым нелинейностям. Такие нелинейности называются линеаризуемыми. Нелинейные звенья, не удовлетворяющие этому требованию, называют существенно нелинейными. ... Переходная характеристика имеет постоянную составляющую величиной. Теоретической основой такой линеаризации является разложение функции в ряд Тейлора в окрестностях точки с координатами Аналитическими называются методы решения, базирующиеся на аналитическом интегрировании дифференциальных уравнений, описывающих состояние нелинейной цепи с использованием аналитических выражений характеристик нелинейных элементов. Основными аналитическими методами, используемыми при решении широкого круга задач электротехники, являются: – метод условной линеаризации; – метод аналитической аппроксимации; – метод кусочно-линейной аппроксимации. Линеаризация может быть проведена двумя методами: аналитическим и путем графоаналитической обработки полученной экспериментально нелинейной характеристики. При аналитической линеаризации уравнение исходной нелинейной характеристики дифференцируется по требуемой переменной. Коэффициенты находятся путем вычисления производных в точке линеаризации. При использовании второго метода экспериментально снимается статическая характеристика элемента. Коэффициент передачи находится как тангенс угла наклона касательной к нелинейной характеристике в точке линеаризации |