3.1.1.3Колебательное звено

Для выполнения работы требуется выполнить следующую последовательность действий:

1. вызвать программу расчета апериодического звена из командного окна набрав имя файла L1koleb_zveno.m;

2. в командном окне последовательно ввести запрашиваемы значения параметров звена: сопротивление R [кОм], емкость C [мкФ], индуктивность L [Гн];

3. в зависимости от значений параметров, введенных на шаге 2, рассчитывается постоянная времени T и . На экран выводится передаточная функция и величина перерегулирования;

4. на следующем шаге на экран выводится модель исследуемой системы с апериодическим звеном в среде моделирования Simulink (Рис.  3 .48) (см. 2.7). Параметры колебательного звена автоматически интегрируются с параметрами, заданными на шаге 2. На вход исследуемого звена подается единичный ступенчатый сигнал;

Рис. 3.48. Структурная схема колебательного звена в среде моделирования Simulink

5. выводится график переходного процесса исследуемого звена при входных параметрах, заданных на шаге 2 (Рис.  3 .49);

Рис. 3.49. График переходного процесса колебательного звена (при Т = 0,5 мкс, ξ = 0,25)

6. на последнем шаге программа ожидает ввода команды для завершения эксперимента или его продолжения (переход к шагу 2). С целью удобства анализа работы звена при повторном проведении эксперимента новая временная характеристика строится на том же графике.

3.1.2Моделирование с использованием gui-приложения

С помощью инструментов, встроенных в систему MatLab, создано графическое приложение, предназначенное для построения временных характеристик типовых динамических звеньев (Рис.  3 .50).

Для проведения эксперимента требуется:

1. Запустить файл TimeResponse.exe;

2. Выбрать тип звена:

• Апериодическое;

• Дифференцирующее;

• Колебательное.

3. Ввести значения сопротивления, индуктивности, емкости в зависимости от выбранного типа звена;

4. По нажатии кнопки Рассчитать выполнится построение графика, исходя из заданных параметров звена. Отметим, что при изменении параметров выбранного звена и построении новой характеристики, предыдущий график сохраняется;

5. Для очистки области построения характеристик требуется нажать кнопку Очистить.

Рис. 3.50. Интерфейс приложения построения временных характеристик различных типов звеньев

3.1.3Лабораторное задание

1. Рассчитать значения параметров апериодического, дифференцирующего и колебательного звеньев для заданного варианта.

2. Получить переходные характеристики для апериодического, дифференцирующего и колебательного звеньев с помощью задания параметров в Simulink.

3. Получить переходные характеристики для апериодического, дифференцирующего и колебательного звеньев, работая с m-файлами.

4. Получить переходные характеристики для апериодического, дифференцирующего и колебательного звеньев, работая с графическим интерфейсом.

5. По экспериментальным переходным характеристикам определить параметры звеньев и сравнить их с теоретическими значениями.

6. Исследовать влияние параметров звеньев на вид переходных характеристик.

Параметры типовых звеньев приведены в Таблица 3 .4 – 3.3 (номер варианта определяется преподавателем).

Таблица 3.4

Значения R и C для апериодического звена

Номер варианта
I		II		III
R, кОм	C, мкФ	R, кОм	C, мкФ	R, кОм	C, мкФ
16	0,01	33	0,01	3,3	0,01
	0,05		0,05		0,05
	0,005		0,005		0,005

Таблица 3.5

Значения R и C для дифференцирующего звена

Номер варианта
I		II		III
R, кОм	C, мкФ	R, кОм	C, мкФ	R, кОм	C, мкФ
1,6	0,1	8	0,1	16	0,1
	0,02		0,02		0,02
	0,01		0,01		0,01

Таблица 3.6

Значения R, L и C для колебательного звена

Номер варианта	Параметры звена
	R, кОм	L, Гн	C, мкФ
I	4,7	10	0,0100
II	2,7	4	0,0500
III	1	1,2	0,0027