3.2.1.2Дифференцирующее звено

Для проведения работы требуется выполнить следующую последовательность действий:

1. вызвать программу расчета дифференцирующего звена из командного окна набрав имя файла L2differenc_zveno.m;

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

3. в зависимости от значений параметров, введенных на шаге 2, рассчитывается постоянная времени (см. 1.2.1) и на экран выводится передаточная функция;

4. на следующем шаге открывается окно среды моделирования Simulink (см. 2.7) с заранее построенным дифференцирующим звеном (Рис.  3 .46). Параметры апериодического звена автоматически интегрируются с параметрами заданными на шаге 2. На вход исследуемого звена подается единичный ступенчатый сигнал.

5. выводятся графики ЛАЧХ, ФЧХ и АФХ исследуемого звена, соответствующий параметрам, заданным на шаге 2 (Рис.  3 .53‑3.13);

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

Рис. 3.53. Графики ЛАЧХ (вверху) и ФЧХ (внизу) дифференцирующего звена (при R = 10 Ом, C = 0,02 мкФ)

Рис. 3.54. График АФХ апериодического звена (при R = 10 Ом, C = 0,02 мкФ)

3.2.1.3Колебательное звено

Для проведения работы требуется выполнить следующую последовательность действий:

1. вызвать программу расчета колебательного звена из командного окна набрав имя файла L2koleb_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, введенных на шаге 2, параметров рассчитывается постоянная времени T и . На экран выводится передаточная функция и величина перерегулирования;

4. на следующем шаге на экран выводится модель исследуемой системы с колебательным 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;

5. выводятся графики ЛАЧХ, ФЧХ и АФХ исследуемого звена, соответствующий параметрам, заданным на шаге 2 (Рис.  3 .55‑3.16);

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.

Рис. 3.55. Графики ЛАЧХ (сверху) и ФЧХ (снизу) дифференцирующего звена (при R = 10 Ом, C = 0,02 мкФ)

Рис. 3.56. График АФХ колебательного звена (при R = 10 Ом, C = 0,02 мкФ)

3.2.2Моделирование с использованием gui-приложения

С помощью инструментов, встроенных в систему MatLab, создано графическое приложение, предназначенное для построения частотных характеристик типовых динамических звеньев (Рис.  3 .57.).

Для проведения эксперимента требуется:

1. Запустить файл FrequencyResponse.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. 3.57 Интерфейс приложения построения частотных характеристик различных типов звеньев