Моделирование динамических звеньев в среде Xcos: пропорционального, интегрирующего, дифференцирующего, инерционного, колебательного, форсирующего

Работа направлена на освоение моделирования типовых динамических звеньев в среде Xcos. Цель — изучение характеристик и построение переходных процессов для различных звеньев: пропорционального, интегрирующего, дифференцирующего, инерционного, колебательного, форсирующего и звена запаздывания. Практическое задание включает создание моделей в Xcos с произвольными параметрами и анализ их поведения при ступенчатом воздействии.

Задачи:

Реализовать в Xcos модели следующих динамических звеньев с произвольными параметрами:

• Пропорциональное звено (усилительное).
• Интегрирующее звено.
• Дифференцирующее звено.
• Инерционное звено (апериодическое первого порядка).
• Колебательное звено (второго порядка).
• Форсирующее звено.
• Звено запаздывания.

Для каждой модели:

• Задать параметры (коэффициент усиления kk, постоянная времени TT, коэффициент демпфирования ξξ и др.).
• Подать ступенчатое входное воздействие.
• Построить график переходного процесса (реакции на ступенчатый сигнал).

Проанализировать полученные переходные характеристики, учитывая особенности каждого звена:

• Пропорциональное: мгновенное усиление сигнала.
• Интегрирующее: линейный рост выхода.
• Дифференцирующее: реакция на скорость изменения входа.
• Инерционное: плавный выход на установившееся значение.
• Колебательное: наличие затухающих колебаний.
• Форсирующее: комбинация дифференцирующего и пропорционального.
• Запаздывание: сдвиг сигнала во времени.