Лабораторный практикум по Автоматические системемы управления - Элементарные динамические звенья (543610), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Олнако практически такой широкий частотный диапазон не требуется. Значения частот и диапазон их изменения зависит от цели экспериментирования и характера КЧХ. В лабораторной работе по виду колебаний предлагается качественно по отношению амплитуд и фазовому сленгу оценить расположение на комплексной плоскости точки КЧХ. Сопоставив найденную точку с КЧХ в таблице динамических характеристик (см.
Приложение 1), выдвинуть гипотезу о виде звена. Для верности, изменив в любую сторону частоту, можно проверить гипотезу. Затем, найдя требуемое звено, сделать точную количественную оценку значимых экспериментальных точек КЧХ и внести их в таблицу 5.2. В данном случае под значимыми точками понимаются такие точки, по которым можно опрелелить обшнй вид и удобно построить КЧХ звена Например, для А-, РД- и 3-звена это точки равномерно распределенные по углам (рекомендуется выбирать углы 30, 45, 60, 90, 180 угловых градусов); для И-звена - по длине вектора КЧХ (рекомендуется выбирать частоты, лля которых значения АЧХ не более двух ед.выхуед.вх.); а колебания на вьгходе П-эвена от частоты не зависят.
П-звено - беэвнерционное. 5.2.3. Выберите внд динамического звена: - слелайте грубую оценку колебаний и выберите вид звена в соответствии с четвертой колонкой таблицы динамических характеристик в Приложении 1, Прн необходимости корректируйте частоту в любую сторону; - если установленное программой звено Вам не требуется, установите курсор в поле «Внл звена», нажмите клавишу Г9; - снова сделайте грубую оценку графиков, также при необходимости корректируя частоту в нужную сторону.
5.2.4. Если требуемое звено найдено: - заготовьте формат таблицы 5.2; - последовательно, в соответствии с вышеприведенными рекомендациями полберите частоты для трех значимых точек КЧХ. для каждой точки точно снимите с экрана монитора параметры графиков и заполните таблицу 5.2 Значения параметров КЧХ для нулевой и бесконечной частот определите как про дельные значения из выражений в таблице Приложения 1. 5.2.5.
Повторите п.п. 5.2.3 и 5.2.4 и определите экспериментальные точки КЧХ дла следующего динамического звена. 25 Таблица 52 53 Требования к отчету Отчет должен содержать титульный лист с фамилией исполнителя и выполнен в соответствии с требованиями второго раздела настоящего пособия и содержать следующие раздельь 1. Цель задания. 2. Сгруктурная схема. 3. Заполненные таблицы формата 5.2. всех исследованных звеньев.
4. Расчетные формулы обработки экспериментальных данных. 5. Таблицу аналитических выражений частотных динамических характеристик (дифференциальное уравнение, передаточная функция, аналитическое выражение КЧХ, АЧХ и ФЧХ) для всех исследованных звеньев. 6. Аналитически рассчитанные графики годографов КЧХ для исследованных звеньев с нанесением на ннх экспериментальных точек.
В аналитических расчетах использовать параметры звеньев, найденные из экспериментов в первой работе. 5.4. Реюмвндации по выполнению расчетов Расчеты комплексных чисел и функций наиболее удобен в программе Ь4айкад- Для згого в программе только требуется обьявить комплексный аргумент (задать признак мнимости для аргумента). Далее записать собственную пользовательскую функцию от частоты гл, и пользуясь встроенными функциями производить вычисления. Для графиков КЧХ следует устанавливать оси одинаковой размерности, т-к- мнимая н вещественная их части имеют одинаковую размерность. Размер Чафнмзв КЧХ следует выбирать не менее половины формата А4.
Ниже показан фрапиент программы и рекомендуемый вид графика КЧХ в уввмывенном виде. На рнсЛ 2 показаны вид пользовательской функции, матрицы полученных из эксперимента вещественных и мнимых частей КЧХ и вид грвфвмв КЧХ. йты) . ки ° ° ! ы .:.Е.Я ЕЕ Е ~ Ьяк? Ее,е ОО Есе ао Е,е оо Еяятын,ге ЕЕ~ ЬЕ Рис. 12. Пример оформления отчета по лабораторной работе № 2 5.6. Вопросы для защиты 23.Как по ордииатам кривой разгона вычислить ординаты переходной характеристики? 24.Записать передаточную функцию И-звена.
25.Записать передаточную функцию А — звена. 26.Записать передаточную функцию РД вЂ” звена. 27.Записать передаточную функцию 3 — звена. 28.Записать уравнение П-звена. 29.Записать дифференциальное уравнение А-звена. 30.Записать дифференциальное уравнение И-звена. 31Записать дифференциальное уравнение РД вЂ” звена.
32.Записать уравнение З-звена. 33.Записать аналитическое выражение переходной характеристики А-звена. 34.Записать аналитическое выражение переходной характеристики И-звена. 35-Записать аналитическое выражение переходной характеристики РД-звена. 36.Записать аналитическое выражение переходной характеристики З-звена. 37.Назовите параметры А — звена.
38.Назовите параметры И вЂ” звена 39.Назовите параметры РД вЂ” звена. 40.Наювите параметры З-звена. 41.Как по известной передаточной функции построить график (голо"Раф1 КЧХ? 42.Каким образом нз графика переходной характеристики определить па раметр И-звена? 27 4З.Каким образом из графика переходной характеристики определить параметры А-звена? 44.Каким образом из графика переходной характеристики определить параметры РД-звена7 ь".
з 'ИИ 1 И 1 И Ъ э о и е И 3 И И 8 И й з И И з И $ ! И и И И и -1». о 1а И 3а И т И И о о 4 1 И '1И * ф ж й и Ы Й о х Л- и~ И % о о И И -~ 1-~ -6 ! х1' з И ИЬ о И з В о а, + ',3 а ИГ И М а я '"!' 1! .з ! 1 И тя б. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ Цель работы. Изучение перехолных н частотных характеристик схем параллельного соединения элементарных звеньев. Исследование влияния параметров звеньев на динамические характеристики соединения. Сравнение переходных н частотных характеристик соединения, полученных нз эксперимента н аналитическим расчетом. для изучения предлагается схема параллельного соединения пропорционального н интетрирующего звена, экспериментальные н частотные характеристики которых экспериментально и аналитически были определены в первой н Число опъггов прн определении переходных характеристик и число точек комплексных частотных характеристик соединения определяются преподавателем.
Вопросы для коллоквиума 1. Нарисуйте структурную схему параллельного соединения нескольких динамических звеньев. 2. Как преобразовать структурную схему н передаточную функцию параллельного соединения в структурную схему и передаточную функцию соединения? 3. Сформулируйте правило алгебраического преобразования передаточных функций для параллельного соединения звеньев.
4. Расскажите порядок определения точек на комплексной плоскости для двух параллельно соединенных звеньев, (например, И-звена и А-звена). 5. Расскажите порядок определения точек на комплексной плоскости для двух параллельно соединенных звеньев, (например, И-звена и П-звена). 6. Рассквяагге порядок определения точек на комплексной плоскости для двух параллельно соединенных звеньев, (например, 3-звена и П-звена). Порядок выполнения работы Задание 1. Экспериментальное изучение влияния параметров звеньев на характер переходных характеристик схемы их параллельного соединения.
Перед началом работы откройте каталог «ПРОГРАММЫ» и активизируйте файл с именем «Параллельное соединение.ти1». 6.1.1. Введите номер варианта и нажмите клавишу Р9. 2» 6.1,2. Найдите в отчете первой работы параметры Кл и Т„, введите их и нажмите клавишу Р9. В интерфейсном окне программы появятся графики изменения сигналов на входе и выходе испытываемой схемы соединения. 6.1.3. Сделайте анализ графиков н качественно нарисуйте его в протоколе испытаний.
6.1.4. По методике, изложенной в первой лабораторной работе, (п. 4 2.3), определите момент времени подачи ступенчатого возмущения, его величину и характеристики переходного процесса на выходе соединения. 6.1.5. Подготовьте форматы таблиц для записи результатов исследования схемы соединения такие же, как в первой работе (см. табл. 4.1, 4.2 и 4.3), и внесите в таблицы требуемые характеристики и ординаты графиков переходных процессов на входе и выходе исследуемого соединения.
6.1.6. Установите значения параметров Кш = 0,8хКл и Тр, — — 1,2х Тл и повторите п. п. 6.1.2+ 6.1.5. 6 1 7. Установите значения параметров Клг= 1 2хКп и Т з= 08хТ« и повторите п. п. 6.12+ 6.1 5. Задание 2. Экспериментальное изучение влияния параметров звеньев на характер частотных характеристик схемы их параллельного соединения. ВНИМАНИЕ! Для выполнения данного пункта требуются сведения их отчетовпе вой инто йлабо ато ных абот.
Перед началом работы откройте каталог «ПРОГРАММЫ» и активизируйте файл с именем «Параллельное соединение КЧХ.шсб». 6.2.1. Введите номер варианта и нажмите клавишу Р9. 6.2.2. Найдите в отчете первой работы и установите параметры пропорционального и интегрирующего звеньев Кл н Тл,. 6.2.3 Возьмите из табл. 5.2. отчета по второй работе минимальную значимую частоту исследования апериодического звена, введите ее в программу и нажмите клавишу Р9. В интерфейсном окне программы появятся графики колебаний на входе и выходе испытываемой схемы соединения. 6.2.4. Пользуясь освоенной во второй работе методикой (п. 5.2.4), опре делите для зтой частоты значения АЧХ и ФЧХ и внесите их во второй столбец таблицы формата 52. 6.2.5.
Повторить п. 6.2.4 для других„принятых в качестве значимых лля апериодического звена частот. Значения частот, АЧХ и ФЧХ внесите в столбцы таблицы формата 5.2. 626. Установите значения парометровКш = 08хКл и Тш= 12хТ« и повторите п. п. 62З и 6.2.5. 6.2.2. Установите значения параметров Кпз = 1,2хКп и Тю — — 0,8х Тл и повторите п. п.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
