2.3 Лабораторная работа №3

Исследование интегрирующих и дифференцирующих звеньев

Цель работы: Математическое моделирование временных характеристик динамических звеньев. Изучение динамических свойств, частотных характеристик и оценка влияния параметров на свойства звеньев. Ознакомление с системами MATLAB и MathCAD. Применение этих систем для изучения динамических звеньев.

Программа работы

1. Математическое моделирование. Расчётно - экспериментальная часть

1. Ознакомиться с основами моделирования звеньев и систем управления с использованием пакета MATLAB-Simulink

2. По заданию преподавателя определить параметры звеньев и создать их модели

3. Расчёт временных характеристик исследуемых динамических звеньев:

   1. Расчёт переходных функций h(t) и импульсных переходных (весовых) функций ω(t) динамических звеньев по методу структурного моделирования.

   2. Аналитический расчет временных характеристик. Сравнить результаты расчета с моделированием.

   3. Определение показателей переходных процессов исследуемых звеньев

4. Частотный анализ динамических звеньев с использованием пакета MATLAB-Simulink

2. Расчётно-графическая часть. Составление отчета по лабораторной работе

   1. Представить цель и программу работы, содержание расчетно-экспериментальной части

   2. Создаются модели динамических звеньев и задаются параметры этих звеньев

   3. Приводятся соответствующие графики переходных функций h(t) и весовых функций w(t) рассматриваемых динамических звеньев

   4. Производятся аналитический расчет временных характеристик h(t) и w(t) исследуемых звеньев. Сравнить результаты аналитического расчета с моделированием. Определяются показатели переходных процессов звеньев.

   5. Приводятся результаты частотного анализа для динамических звеньев с использованием пакета MATLAB-Simulink, представляются временные характеристики, логарифмические частотные характеристики и комплексные частотные характеристики

   6. Рассчитываются и строятся асимптотические ЛАЧХ L(w) и ЛФЧХ (w) для заданных звеньев.

   7. Сделать выводы по работе

3. Порядок выполнения лабораторной работы

1. Как и при выполнении лабораторной работы №2 предварительно необходимо ознакомиться с основными сведениями по работе с пакетом МATLAB-Simulink, и выполнить работу №1.

2. Определение параметров моделей звеньев

По данным задания определить параметры моделей следующих динамических звеньев.

1. Идеального интегрирующего (И)

2. Интегрирующего с замедлением

3. Пропорционально-интегрального (ПИ)

4. Пропорционально-дифференциального (ПД)

Рассматриваются два варианта ПД-звена:

а) дифференцирующего типа

б) интегрирующего типа

5. Реального дифференцирующего (Д)